tesis planta potabilizadora portatil
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INTRODUCCIÓN
El presente trabajo está enfocado principalmente a diseñar una planta
potabilizadora capaz de proporcionar 50m3 de agua potable trabajando las 24
horas del día, procurando que será compacta y de fácil movilización,
pudiendo utilizar para este propósito casi cualquier vehículo de mediano
tamaño.
Se indica con detalle los fundamentos teóricos sobre los cuales se basa el
diseño de cada una de las partes de la planta, y se hace especial énfasis en
la descripción de los tipos de mecanismos seleccionados para realizar cada
unos de los procesos de la planta. Existen diversos mecanismos que pueden
realizar un mismo proceso, los mismos que se pueden consultar en detalle
en las referencias bibliográficas indicadas.
Se analiza cada uno de los procesos que forman parte de la planta,
procurando que el diseño de cada una de las partes que la componen sea
del menor tamaño posible. La parte que más espacio ocupa en una planta
es el área de sedimentación, por lo cual se utilizará un sedimentador de
placas inclinadas, el cual ocupa un espacio reducido, hasta un 90% menos
que los convencionales y cuya eficiencia no se ve afectada en gran medida
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con el aumento significativo de la carga superficial o turbidez del agua a
tratar.
Cada una de las partes que conforman la planta se ubicará de manera que
en su conjunto no excedan los límites de tamaño requeridos.
Se utilizará en lo posible diseños que no tengan partes móviles que requieran
energía eléctrica para su funcionamiento, ya que el principal objetivo de la
planta será trabajar en situaciones de emergencia como desastres naturales,
por lo general en dichas situaciones el suministro de energía eléctrica no está
disponible, por lo tanto la planta contará con un generador de energía
eléctrica para su operación.
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CAPÍTULO 1
1. FUNDAMENTOS TEÓRICOS
En el presente capitulo se dará a conocer las características del agua, el
proceso de potabilización del agua que se debe seguir, así como las
guías y normas recomendadas para garantizar el consumo seguro de la
misma.
1.1. Definición del Problema
En los últimos años han ocurrido desastres naturales como
erupciones de volcanes e inundaciones, provocando la movilización
de personas a sitios, los cuales muchas de las veces no cuentan con
la cantidad suficiente de agua o las fuentes no son seguras para el
consumo humano, lo que representa un problema, ya que están
propensos a contraer enfermedades por uso de dichas fuentes.
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Se requiere un suministro inmediato de agua potable para cubrir las
necesidades más básicas que son el consumo y preparación de
alimentos.
1.2. El Agua y su Calidad para el Consumo Humano
El agua es esencial para la supervivencia de las diferentes formas de
vida, incluida la humana. En el cuerpo humano el agua representa
aproximadamente el 75% de la masa corporal.
El termino calidad del agua es relativo al uso que se le dé al recurso.
En este caso se refiere a la calidad el agua como un recurso que va
a ser de consumo humano.
Para comprobar que el agua es potable, ésta debe ser inodora,
incolora, e insípida, características que están más a la vista, adicional
a esto se deben hacer pruebas para garantizar que cumple con los
estándares mínimos para su consumo. Cuando la calidad del agua
es aceptable ésta se denomina agua potable lo que significa que
puede ser consumida sin riesgo para la salud.
El agua puede contener numerosos contaminantes como toxinas,
compuestos inorgánicos, orgánicos y microorganismos, sin embargo,
solo unos cuantos suponen un peligro para la salud. Por lo cual el
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método de potabilización debe analizarse para evitar utilizar recursos
o procesos de manera innecesaria.
Características
Se consideran importantes las siguientes características:
Turbidez
Sólidos Suspendidos y Disueltos
Color, olor y sabor
Temperatura
pH
Turbidez
Originada por las partículas en suspensión o coloidales, que reducen
la transparencia del agua. La turbidez se mide en Unidades
Nefelométricas de Turbidez (NTU). Aunque los efectos de la turbidez
del agua sobre la salud no son muy claros, ésta la hace poco
agradable a la vista, lo que genera desconfianza y rechazo por parte
del consumidor.
La turbidez neta del agua es causada por sistemas coloidales, cuyo
tamaño de partículas está entre 10-3 a 110 µm.
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En tamaños mayores a 110 µm se encuentran las partículas
suspendidas las cuales se sedimentan cuando el agua se encuentra
en reposo o en flujo laminar.
Sólidos Suspendidos y Disueltos
Los sólidos pueden encontrarse en el agua como suspendidos o
disueltos, la suma de estos dos se conoce como Sólidos Totales
Disueltos (STD).
Las partículas disueltas se encuentran hasta un tamaño de 10-3 µm,
las mismas que no influyen en la turbidez pero si pueden definir su
olor y color.
Color, Olor y Sabor
El Color puede estar relacionado o no a la turbidez, además
intervienen, el pH, la temperatura, el tiempo de contacto, compuestos
metálicos disueltos, materia orgánica.
El olor y el sabor están estrechamente relacionados y son el principal
motivo de rechazo de parte de los consumidores. Se pueden
considerar cuatro sabores básicos: ácido, salado, dulce y amargo.
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Temperatura
Es muy importante ya que influye directamente en la aceleración o
disminución de la actividad biológica, precipitación de compuestos,
absorción de oxigeno, formación de depósitos, desinfección,
floculación, sedimentación y filtración.
pH
No tiene efectos directos sobre la salud, pero influye en los procesos
de floculación y desinfección, también pueden ser responsables de
corrosión e incrustaciones en redes de distribución.
Cuando se trata con aguas muy ácidas, se puede añadir cal para
poder realizar un mejor proceso de coagulación.
1.3 Procesos de Potabilización
La potabilización consiste en el paso del agua cruda por diferentes
procesos o tratamientos hasta que finalmente sea apta para el
consumo humano.
En la tabla 1, se muestran los diferentes procesos para el tratamiento
del agua, de acuerdo a su complejidad en orden ascendente, en
cuanto mayor grado, también será mayor el costo.
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TABLA 1
CLASIFICACIÓN DE PROCESOS DE TRATAMIENTO DEL AGUA EN FUNCIÓN DE SU COMPLEJIDAD Y COSTO [1]
COMPLEJIDAD
PROCESO
1 Cloración simple. Filtración sencilla (rápida
o lenta, en arena).
2 Precloración y Filtración. Aeración.
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Coagulación química. Optimización de
procesos para el control de los SPD.
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Tratamiento con Carbón Activado Granular (CAG).
Intercambio de iones.
5 Ozonización.
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Procesos de oxidación avanzados.
Tratamiento con membranas.
Usar de manera independiente cada proceso resulta técnica y
económicamente conveniente, ya que cada uno contribuye a la
eliminación de sustancias no deseadas tanto orgánicas como
inorgánicas.
A continuación se detallarán los procesos de potabilización más
utilizados
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Desinfección
Es una etapa importante para la potabilización del agua, porque
mediante esto se destruyen los microorganismos patógenos,
especialmente las bacterias. Los productos más usados son el cloro
y el ozono.
Cloro
La desinfección comúnmente se realiza utilizando reactivos químicos
como el hipoclorito de sodio o calcio, lo cual reduce en gran medida
el riesgo de enfermedades.
Ventajas
Es eficiente (hasta 99.7%)
Bajo costo
Fácil de aplicar
Deja efecto residual
Sistema simple y al alcance de todos
Desventajas
Es corrosivo
En cantidades excesivas produce sabor desagradable al agua.
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La principal finalidad del cloro es la desinfección microbiana. El cloro
actúa también como oxidante y puede ayudar a eliminar sustancias
químicas como plaguicidas fácilmente oxidables, puede oxidar
especies disueltas como el manganeso y formar productos insolubles
que mediante una filtración posterior podrían eliminarse [1].
Ozono O3
Ventajas
El más eficiente de los compuestos químicos
Se desintegra rápidamente en el agua
Costo de desinfección bajo
Desventajas
Costo elevado de producción
Difícil mantenimiento del equipo
Debe manipularse con mucho cuidado
Por lo descrito anteriormente se determina que el producto más
adecuado para la desinfección en este caso será el cloro, el cual se
encuentra como hipoclorito de sodio o calcio, el cual puede ser
ingresado al inicio o al final de los procesos.
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Hay que tener en cuenta que la desinfección no da una total
seguridad del suministro. Ya que la turbidez puede proteger a los
microorganismos de la desinfección.
Aireación
Consiste aumentar el área de contacto entre el agua y el aire, la
aeración en la potabilización del agua se utiliza por las siguientes
razones:
Remoción de gases disueltos como el gas carbónico y
sulfhídrico.
Oxidar el Hierro y Manganeso, facilitando la decantación y
filtración de los mismos.
Remoción de sustancias causantes de olores y sabores,
especialmente el gas sulfhídrico.
El proceso de aeración se considera exitoso si cumple con los
siguientes requisitos:
Concentración de oxigeno disuelto 7-10 ppm.
Concentración de gas carbónico 3-5 ppm.
Cuando hay ausencia total de gas sulfhídrico.
La aeración se realiza mediante aireadores, que pueden ser:
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De gravedad
Los cuales dejan caer el agua por medio de cascadas o bandejas
perforadas a una determinada altura para que entren en contacto con
el aire. Ocupan un espacio mediano.
De Aspersión
Conocidos como Fuentes, son estéticas. Ocupan grandes espacios y
no son económicos.
De Aire Difuso
Son tanques con tubos perforados o placas porosas que están
distribuidos en el fondo, por los cuales se inyecta aire al sistema,
como resultado se aumenta el área de contacto entre el agua y el
aire por las burbujas que se producen.
Coagulación
Consiste en la desestabilización química mediante la anulación de
las cargas eléctricas de las partículas e impurezas que se encuentran
en suspensiones finas o en estado coloidal, para que estas se
agrupen entre sí o alrededor del coagulante. La mayor parte de las
partículas suspendidas poseen una carga eléctrica negativa y el
coagulante que se añade tiene carga eléctrica positiva.
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Se añaden al agua cruda compuestos químicos de aluminio o de
hierro, para formar hidróxidos metálicos, los mismos que son
retirados mediante la sedimentación o la filtración.
Como coagulante se puede usar sulfato de aluminio o policloruro de
aluminio, los cuales brindan un mayor poder floculante que las sales
de aluminio y hierro y aun bajo costo, sin embargo de estos dos
últimos el policloruro de aluminio es más recomendable, por las
siguientes razones:
Mayor velocidad de coagulación y floculación.
Menor gasto de coagulante (especialmente con alta turbidez).
No aporta aluminio disuelto al agua.
Menor turbidez final en el proceso.
Efectividad en un amplio rango de pH.
Igual rendimiento con distintas temperaturas.
Remoción de color.
Prueba de Jarras (Jar Test).
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FIGURA 1.1. EQUIPO PARA PRUEBA DE JARRA
La prueba de jarra es uno de los ensayos más importantes para el
diseño de la planta, a través de esta prueba se determinará la
cantidad de coagulante óptima a dosificar, funciona como un tanteo
en menor dimensión, para tener una idea de la efectividad del
tratamiento en el sistema operativo. La figura 1.1 muestra las partes
del equipo para realizar la prueba de jarras.
La técnica consiste en agregar cantidades conocidas de coagulante a
varias jarras que contienen el agua que se va a tratar, se agita
rápidamente durante un periodo de tiempo definido y luego agita
lentamente por un periodo de tiempo de 10 minutos observando
posteriormente la calidad característica del proceso de
sedimentación de los flóculos, una vez que se ha cumplido la
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sedimentación se analizan los parámetros de turbidez y la dosis
óptima de coagulante.
Se selecciona como dosis óptima aquella que logra una reducción
significativa del color y la turbidez y con menor cantidad de
coagulante.
En caso de que las características del agua cambien deberá
realizarse nuevamente la prueba de jarras para determinar dosis
óptima de coagulante.
Mezcla Rápida
La eficiencia del coagulante y por consiguiente la coagulación
depende de la dosificación y la rápida mezcla. La mezcla rápida se
puede realizar con unidades hidráulica o mecánicas.
Unidades hidráulicas
Canaletas parshall
Vertederos rectangulares
Difusores
Inyectores
Inyectores
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De las unidades de mezcla rápida mencionadas anteriormente, los
inyectores son los más eficientes y además ocupan un espacio muy
reducido. Una multitud de chorros producen un flujo turbulento en la
tubería de ingreso del agua cruda a la planta, generando una mezcla
instantánea y homogénea con tiempos menores a 1 segundo. El
costo es muy reducido con respecto a las demás unidades de
mezcla. La figura 1.2 muestra como se realiza la mezcla rápida con
inyectores.
FIGURA 1.2. MEZCLADOR HIDRÁULICO (INYECTORES)
Para lograr la mezcla deseada, el gradiente de velocidad debe estar
entre 1000 a 2000s-1 y el área cubierta por los chorros será al menos
el 80% de la sección del tubo. El comportamiento de los chorros se
muestra en la figura 1.3.
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FIGURA 1.3. COMPORTAMIENTO DE LOS CHORROS CON EL
USO DE INYECTORES
Unidades mecánicas
La mezcla rápida se realiza con agitadores tipo turbina, los cuales
generan el movimiento del agua mediante la rotación de discos o
paletas, pueden ser de flujo axial o radial.
Floculación
Una vez realizada la Coagulación el agua, esta requiere una
agitación o mezcla lenta que permita que los microflóculos que se
formaron puedan seguir aumentando de tamaño y se puedan
sedimentar. Los gradientes de velocidad que optimizan el proceso
normalmente varían entre 70 y 20 s-1.
Los factores que influyen en la floculación son muy variados, entre
los principales se tiene:
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Naturaleza del agua
Variaciones de caudal
Intensidad de agitación
Tiempo de floculación
Número de compartimentos de la unidad
Gradiente de velocidad
pH
De acuerdo al tipo de energía que utilizan los floculadores pueden
ser clasificados en Hidráulicos y Mecánicos.
Floculadores Hidráulicos
Pueden operar indefinidamente sin riesgos de interrupción, debido a
que solo dependen de la energía hidráulica, lo que hace que su
operación sea muy confiable, además son muy eficientes y tiene
bajos costos de construcción, operación y mantenimiento.
Tipos de Floculadores Hidráulicos:
Pantallas (horizontales y verticales)
Helicoidales
Medios porosos
Tuberías
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Los floculadores hidráulicos de pantallas son los más utilizados,
estos pueden ser de flujo horizontal o vertical, dentro de ellos el
agua realiza un movimiento de vaivén contorneando las diversas
pantallas tal como se muestra en la figura 1.4.
Los de Pantallas Horizontales son recomendados para caudales
menores a 50 litros por segundo, mientras que para caudales
mayores los de Pantallas Verticales son más apropiados.
Floculadores Mecánicos
Utilizan fuentes de energía externa para generar la agitación. Por lo
general son motores eléctricos con reductores de velocidad.
Tipos de Floculadores Mecánicos:
Paletas
Turbinas
Los floculadores mecánicos más utilizados son los de movimiento
giratorio con paletas paralelas o perpendiculares al eje.
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(a)
(b)
FIGURA 1.4. FLOCULADORES HIDRÁULICOS DE PANTALLAS (a) HORIZONTAL (b) VERTICAL
Sedimentación
Se entiende como la eliminación por efectos de gravedad de las
partículas suspendidas en un fluido, para que esto suceda las
partículas deberán tener un mayor peso específico que el fluido.
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Luego de la Coagulación y la Floculación, la unión entre las
partículas en esta fase se hace mayor, adquiriendo mayor tamaño y
por ende mayor peso, esto va a permitir que se precipiten al fondo
del sedimentador, para luego ser extraídas por la apertura de
válvulas de drenaje.
Los factores que más favorecen a la sedimentación son:
Aumento del Área de Sedimentación
Disminución de la altura de precipitación de la partícula
Flujo Laminar
Sedimentador Laminar de Placas Paralelas
Es uno de los tipos de sedimentadores mas económicos, eficientes y
compactos para realizar la sedimentación de partículas en líquidos, la
inclinación de las placas hace que el sedimentador tengan una mayor
área de sedimentación en un espacio de hasta 90 por ciento menos
que los sedimentadores convencionales, además, las partículas que
se sedimentan sobre las placas inclinadas se acumulan y caen por sí
mismas al fondo del Sedimentador, lo que lo hace autolimpiable.
El área de sedimentación será igual a la suma del área proyectada
de las placas sobre el plano horizontal.
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Partes del Sedimentador
Zona de Entrada
Deberá permitir una distribución uniforme del caudal de agua
floculada dentro del sedimentador para que todas las placas trabajen
por igual, sin dejar de lado que el flujo debe ser laminar.
Dependiendo del tamaño del sedimentador se usará un determinado
distribuidor de caudal.
Para sedimentadores grandes que por lo general son obras civiles,
se utilizan canales a lo largo de la unidad que puede tener ancho
constante y profundidad variable o ancho variable y profundidad
constante, es preferible que la variable sea la altura ya que esto
permite compactar más el área de la planta.
Para sedimentadores pequeños se emplean tuberías (que por lo
general son de PVC) a lo largo de la unidad con perforaciones o
ramificación de tubería y se calcula la relación entre el diámetro de la
tubería y los orificios con criterios de distribución uniforme.
Se puede admitir una desviación de caudales de 5% entre la primera
y la última compuerta u orificio lateral de distribución.
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Zona de Sedimentación
Esta zona se diseña en base a la velocidad crítica de sedimentación
o carga superficial, la misma que de ser posible debe ser obtenida
mediante pruebas de laboratorio.
El Número de Reynolds es otro factor importante para el correcto
funcionamiento del sedimentador, de acuerdo con la literatura e
investigaciones realizadas en prototipos, los sedimentadores de
placas inclinadas se pueden diseñar con Números de Reynolds de
hasta 500, sin que se obtengan disminuciones apreciables en la
eficiencia alcanzada.
El grado de inclinación de las placas más recomendado y que mejor
ha funcionado es de 60.
Zona de Recolección de Agua
Tiene la función de recolectar el fluido sin perturbar las partículas que
se están sedimentando. Para la salida del agua se puede utilizar un
vertedero, canales, tubos con perforaciones o una salida al final del
sedimentador que tiene todo el ancho del mismo.
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Zona Recolección de Lodos
Ubicada en la parte inferior del sedimentador, consta con tuberías y
válvulas para la recolección de los lodos. La recolección de lodos
deber realizarse procurando no generar corrientes o turbulencia que
pueda volver a suspender las partículas sedimentadas.
Filtros de Arena
Las partículas suspendidas o coloidales del agua pueden separarse
mediante el uso de filtros, los mismos que pueden ser:
Filtros rápidos por gravedad
Horizontales
A Presión
Filtros de Arena
Los tres primeros se consideran procesos físicos y pueden utilizarse
para filtrar al agua bruta de manera directa sin tratamientos previos.
La filtración lenta en arena es principalmente un proceso biológico.
El agua que sale del Sedimentador tiene una baja turbidez, para este
tipo de aguas son más adecuados los filtros arena, los mismos que
consisten en hacer pasar el agua a través de diferentes capas de
arena y grava.
Las características del medio filtrante que influyen en la filtración son:
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Tipo del medio filtrante
Características granulométricas del material filtrante;
Peso específico del material filtrante
Espesor de la capa filtrante.
Existen dos tipos de Filtros de Arena: Los de Lecho profundo y de
presión.
Filtros de Lecho Profundo
Tienen la finalidad de remover sólidos suspendidos en el agua de
tamaños promedio de 5 micras con arena y grava. Esto quiere decir
que todo sólido en suspensión tales como tierra, polen, partículas
pequeñas, etc. quedará retenido en el filtro para después ser
desechado por el drenaje en el retrolavado. La operación de
retrolavado se explicará en la operación de la planta.
Este proceso de filtración es del tipo profundo en donde la capa o
también llamada cama superior de material filtrante es fragmentos de
mayor tamaño, después el agua pasa a una capa de menor tamaño
de fragmentos y por último pasa por una capa fina de fragmentos que
hacen la filtración final.
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Estas capas de material tienen diferente densidad, de tal forma que
al retrolavarse las capas se acomodan siempre de fragmentos
mayores en la parte superior a fragmentos finos en la inferior. Todo
esto va soportado por una capa de grava. De esta manera se logra
una gran capacidad de retención de sólidos suspendidos.
Filtros de Presión
Son similares a los filtros de lecho profundo, se diferencian en que la
arena filtrante se coloca cilindros de acero u otra material que resista
presiones de hasta 10 atmósferas. En este tipo de filtros se
recomiendan velocidades de filtración inferiores a 15 m/h (la mayoría
de fabricantes suelen utilizar velocidades inferiores a 10 m/h). Dicha
velocidad también dependerá de la calidad del agua que ingresa al
filtro, el valor podrá variar dependiendo del criterio del diseñador.
Como ventajas hay que señalar que necesitan menos superficie que
los de gravedad y como inconvenientes, la dificultad de aplicación de
reactivos a presión, el que ni el lecho filtrante ni el agua filtrada sean
visibles, así como que tampoco pueda observarse la operación de
lavado.
La turbidez y los microorganismos se eliminan principalmente en los
primeros centímetros de arena, los cuales se sustituyen
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periódicamente ya que existe acumulación de sólidos. En la parte
superficial del filtro se forma una capa biológica conocida como
Schmutzdecke que elimina de manera eficiente los microorganismos,
sustancias orgánicas, algunos plaguicidas y el amoniaco.
Filtro de Carbón Activado
El carbón activado es carbón poroso que se produce artificialmente
de manera, tiene un elevado grado de porosidad y una alta superficie
interna. Estas características, junto con la naturaleza química de los
átomos de carbono que lo conforman, le dan la capacidad de atraer y
atrapar de manera preferencial ciertas moléculas del fluido que rodea
al carbón. A esta propiedad se le llama absorción.
El carbón activado se produce mediante el calentamiento controlado
de material carbonoso, comúnmente madera, carbón, cáscaras de
coco o turba, con esto se produce en el material una gran superficie
específica que está entre los 500 y 1500 m2/g, y una alta afinidad con
los compuestos orgánicos. Una vez que se agota su capacidad de
absorción puede reactivarse quemando de forma controlada las
sustancias orgánicas adheridas, pero lo más recomendado es que se
usen una sola vez y se deseche.
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El carbón activado se aplica en forma de polvo CAP o granular CAG.
En forma de polvo se añade al agua en forma de pasta y se separa
en procesos posteriores junto con los lodos generados en los
mismos. El CAG como filtro de lecho fijo es mucho más eficiente que
el CAP añadido al agua y por lo tanto se necesitará menor cantidad
de carbón por volumen de agua.
El carbón activado se usa para eliminar:
Plaguicidas.
Sustancias orgánicas que producen olores y sabores.
Cianotoxinas.
Carbón orgánico total.
Desde el punto de vista bacteriológico, los filtros constituyen una
barrera sanitaria a los microorganismos, al tener una eficiencia de
remoción superior a 99%.
1.4. Guías y Normas
En situaciones de desastres naturales o emergencias, el escaso
suministro de agua potable puede generar enfermedades e
infecciones, por lo cual para suministrar agua a la población afectada
hay que tener muy presente varios factores tales como:
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La cantidad de agua disponible y la fiabilidad del suministro.
Es la principal preocupación, ya que resultaría más viable lograr una
calidad de agua aceptable antes que trasladar la población hacia otra
fuente de agua.
La calidad de la fuente de agua bruta
Se debe procurar que la cantidad de agua necesaria provenga de
fuentes lo menos contaminadas para así realizar los mínimos
tratamientos antes de suministrarla a los usuarios.
Es necesario realizar inicialmente los análisis fisicoquímicos con la
finalidad de caracterizarla.
Las fuentes de contaminación y la posibilidad de proteger la
fuente de agua.
Debe ser primordial la protección de las fuentes de agua,
independientemente de si se realizará o no la desinfección.
Para suministrar agua a las poblaciones en situación de emergencia,
suelen usarse aguas superficiales, es preciso clarificar el agua
siempre se que sea necesario antes de la desinfección, esto se
puede realizar mediante tratamientos de floculación, sedimentación,
filtración, etc.
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La necesidad de desinfectar el agua de consumo
Es de vital importancia la desinfección del agua, para garantizar una
prolongada desinfección residual, para así evitar el alto riesgo de
brotes de enfermedades debido a las condiciones higiénicas que
suelen presentarse en las situaciones de emergencia.
La Aceptabilidad
La aceptabilidad del agua por parte de los consumidores, se debe en
gran medida a los aspectos de la calidad que pueden apreciar con
los propios sentidos. Un color y olor desagradables que aunque
pueden no representar un peligro para la salud, provocarían un
rechazo y se podría recurrir a otras fuentes menos seguras.
Para que el agua sea considerada potable debe cumplir con los
requerimientos mínimos, los mismos que son emitidos por entidades
nacionales e internacionales. La tabla 2 muestra los valores
permisibles para cada parámetro de acuerdo con la Norma INEN
1108.
Los valores para cada parámetro deben garantizar la aceptabilidad
estética del agua y no representar riesgos para la salud del
consumidor.
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TABLA 2
NORMA TÉCNICA ECUATORIANA NTE INEN 1108 AGUA POTABLE.
NTE INEN 1108
Parámetro UnidadLímite máximo
permisible
Características físicas
Color
Unidades de color
verdadero (UTC)
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Turbiedad NTU 5
Olor -- No objetable
Sabor -- No objetable
pH -- 6,5 – 8,5
Sólidos Totales Disueltos mg/l 1000
Inorgánicos
Manganeso, Mn mg/l 0,1
Hierro, Fe mg/l 0,3
Sulfatos, SO4 mg/l 200
Cloruros, Cl mg/l 250
Nitratos, N-NO3 mg/l 10
Nitritos, N-NO2 mg/l 0,0
Dureza total, CaCO3 mg/l 300
Arsénico, As mg/l 0,01
Cadmio, Cd mg/l 0,003
Cromo, Cr cromo hexavalente
mg/l 0,05
Cobre, Cu mg/l 1,0
Cianuros, CN mg/l 0,0
Plomo, Pb mg/l 0,01
Mercurio, Hg mg/l 0,0
Selenio, Se mg/l 0,01
Cloro libre residual mg/l 0,3 – 1,5
Aluminio, Al mg/l 0,25
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Amonio, (N-NH3) mg/l 1,0
Antimonio, Sb mg/l 0,005
Bario, Ba mg/l 0,7
Boro, B mg/l 0,3
Cobalto, Co mg/l 0,20
Estaño, Sn mg/l 0,1
Fosforo, (P-PO4) mg/l 0,1
Litio, Li mg/l 0,2
Molibdeno, Mo mg/l 0,07
Níquel, Ni mg/l 0,02
Plata, Ag µg/l 0,13
Potasio, K mg/l 20
Sodio, Na mg/l 200
Vanadio, V µg/l 6
Zinc, Zn mg/l 3
Flúor, F mg/l 1,5
Radiactivos
Radiación Total α Bq/l 0,1
Radiación Total β Bq/l 1,0
Orgánicos
Tenso activos ABS (MBAS)
mg/l 0,0
Fenoles mg/l 0,0
Residuos de Desinfectantes
Mono, di y tri cloramina µg/l 3
Cloro µg/l 5
Calidad microbiológica del agua
Las Guías para la calidad del agua potable de la OMS indican que no
es práctico monitorear cada agente patógeno que está en el agua y
que el enfoque más lógico es detectar organismos que en su mayoría
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se encuentran en las heces de los seres humanos y de animales de
sangre caliente. Siendo estos los indicadores microbiológicos: los
coliformes termotolerantes y los coliformes totales. La detección de
Escherichia Coli (E. coli) dará una mayor precisión de la
contaminación fecal.
A través de la medición de los parámetros antes mencionados se
podría garantizar en gran medida que el agua esté libre de
microorganismos infecciosos.
El objetivo para todos los sistemas de abastecimiento de agua es
que el recuento de E. Coli por cada 100 ml de agua sea nulo y este
debería ser el objetivo incluso en situaciones de emergencia, sin
embargo puede ser difícil lograrlo en el periodo inmediatamente
posterior a una catástrofe, lo que pone de manifiesto la necesidad de
una desinfección adecuada. Si se detecta E. coli debe investigarse
inmediatamente su origen para analizar qué acciones se pueden
ejecutar para evitar la contaminación.
El agua turbia debe clarificarse siempre que sea posible para que su
desinfección sea eficaz. Las concentraciones objetivo mínimas de
cloro en el lugar de suministro son de 0,2 mg/l en circunstancias
normales y de 0,5 mg/l en circunstancias de riesgo alto.
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El agua potable debe cumplir con los siguientes requisitos
Microbiológicos, de acuerdo con la Norma Técnica NTE INEN 1108.
TABLA 3
REQUISITOS MICROBIOLÓGICOS DEL AGUA NTE INEN 1108
Descripción Máximo
Coliformes Totales NMP/100ml <2
Coliformes Fecales NMP/100ml <2
Criptosporidium número de quistes/100 lt ausencia
Giardia Lambia número de quistes/100 lt ausencia
Para la selección de un sistema de tratamiento deben realizarse los
siguientes análisis:
E. Coli, se aceptan como variante las bacterias coliformes
fecales
Turbidez
Se realizará un análisis químico del agua para caracterizarla, además
de esto se realizará la Prueba de Jarras para determinar la cantidad
óptima y el tipo de coagulante a dosificar, con esto se tendrá una
idea más clara de los procesos y su efectividad en el sistema
operativo de la planta.
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CAPÍTULO 2
2. DISEÑO DE LA PLANTA
A continuación se detallan los requerimientos y limitaciones sobre los
cuales se basará el diseño y funcionamiento de la planta. También los
análisis químicos y pruebas que se deben realizar a las fuentes de agua
a utilizar.
Para potabilizar el agua se utilizarán tratamientos físicos, químicos y
bacteriológicos. Con los requerimientos, limitaciones y análisis químicos
realizados se diseñan las partes y se selección de equipos que forman la
planta, la cual realizará los siguientes procesos: Coagulación,
Floculación, Sedimentación, Filtración y Desinfección.
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2.1. Requerimientos del Diseño
Capacidad
Ser capaz de suministrar agua potable a pequeñas poblaciones o
campamentos que no superen las 400 personas en el caso de
suministrar 120 litros por persona diariamente y 3000 personas en el
caso de suministrar 15 litros por persona diariamente que es el
mínimo que necesita una persona.
Cada una de las unidades de la planta de tratamiento será diseñada
para el caudal máximo diario.
Funcionamiento
Contará con una generador eléctrico incorporado para que la planta
trabaje independientemente de si hay o no energía eléctrica en los
lugares donde va a funcionar. Deberá tener la menor cantidad de
partes móviles posibles que requieran energía eléctrica para
funcionar.
Para su fácil operación contará con un tablero de control, el mismo
que deberá ser fácil de operar.
La planta debe ser capaz de funcionar 24 horas por día.
38
Almacenamiento
Una vez que el agua es potabilizada, esta es conducida a un tanque
el cual cumple como función almacenarla para luego distribuirla. Este
debe ser fácil de transportar, armar, desarmar y limpiar.
Transportabilidad
La transportabilidad tiene que ver con el peso y el tamaño de la
planta, la planta deberá ser llevada en un remolque para ser de fácil
movilidad por cualquier automóvil.
Peso
Debe ser lo suficientemente liviana como para que pueda ser
remolcada por un vehículo pequeño.
Tamaño
El tamaño es muy importante ya que esto determinará si se puede o
no transportar con facilidad y rapidez usando automotores livianos.
Las dimensiones finales no deberán exceder:
Alto: 2 metros
Ancho: 2 metros
Largo: 3 metros
39
Material para Fabricación
El material elegido para la fabricación es el acero inoxidable
austenítico AISI 304L, estabilizado al carbono, lo que garantiza
resistencia a la corrosión intercristalina, por tanto no necesita
tratamiento térmico post-soldadura. Principalmente utilizado en las
industrias alimenticias, químicas o petroquímicas, ya que tiene una
excelente resistencia a la corrosión en varios ambientes y es más
factible de conseguir en nuestro medio.
Mantenimiento
El funcionamiento de la planta será en casos de emergencia, es decir
temporalmente hasta que se restablezca el normal abastecimiento de
la misma. Por lo tanto el mantenimiento será en base a los cambios
en los parámetros normales de trabajo, como pueden ser la turbidez
del agua o variaciones de caudal y presión.
2.2. Limitaciones del Diseño
Fuente de Agua Cruda
Cuando se trabaja con estas plantas de emergencia siempre se
selecciona el mejor sitio como fuente de agua, de preferencia agua
de pozo por tener generalmente un bajo grado de contaminación o
de un río del que exista información que no contiene contaminantes
40
que no puedan ser eliminados con los procesos que realiza la planta
potabilizadora.
En caso de que la fuente sea demasiado turbia se deberá instalar
desarenadores o presedimentadores previos al ingreso del agua a la
planta.
La fuente de agua no deberá contener metales pesados o sustancias
muy nocivas para el consumo humano que no puedan ser tratadas
por el conjunto de procesos que constituyen la planta, en caso de ser
así deberá cambiarse la fuente de agua.
2.3. Análisis de la Fuente de Agua
Se debe conocer las características que posee el agua que se quiere
potabilizar, en base a esto se realiza la prueba de jarras para poder
determinar las cantidades óptimas de los reactivos químicos a utilizar
y el correcto dimensionamiento de las partes de la planta.
2.3.1. Características de la Fuente de Agua
Para saber si el agua puede o no ser tratada se debe realizar
un análisis de laboratorio. Dicho análisis también se realizará
una vez que el agua sea potabilizada por la planta, para
verificar si cumple con las normas locales.
41
Los valores promedio de las características de la fuente del
agua a tratar se muestran en la tabla 4, además se indican
también los valores guías y recomendados por la OMS y las
Normas INEN 1108 para el agua potable.
2.3.2. Prueba de Jarras
La prueba de jarra se inicia tomando una muestra de agua
cruda de 6 litros, se agita la muestra para homogenizar. Se
utilizan 6 jarras de 1000 mililitros cada una, se llenan cada una
con un volumen de 1000 ml y se coloca dentro del equipo,
como se muestra en la figura 2.1.
El equipo utilizado para este fin es el aparato de Prueba de
Jarra, el cual consta de: Un agitador mecánico regulable, con
sus ejes provistos de paletas, con capacidad para operar a
velocidades de 0 a 150 revoluciones por minuto, recipientes o
vasos precipitados de 100 mililitros.
42
TABLA 4
VALORES PROMEDIO DE LAS CARACTERÍSTICAS DEL AGUA A TRATAR
Parámetro UnidadValores Iniciales
Guías OMS 2006
Guías INEN 1108
Físicas
Temperatura ºC 28 - -
PH - 6.8 6.5-8.5 6.5-8.5
Turbidez NTU 48.6 5 5
Color UPC 5 15 15Sólidos disueltos totales
mg/l 128 1000 1000
Químicas
Alcalinidad mg/l 110 - -
Calcio mg/l 30 - -
Dureza total mg/l 100 - 300
Hierro mg/l 0.3 0.3 0.3
Cloruros mg/l 5 250 250Índice de Langelier
- 0.5 - -
Sanitarias
Amoniaco mg/l 0.1 - 1
Nitratos mg/l 0.1 - 10
Sulfatos mg/l 10 - 200
Fosfatos mg/l 0.8 250 -
Manganeso mg/l - 0.1 -
Bacteriológico
Coli-totalesNMP/100
ml1200 0 <2
Coli-fecalesNMP/100
ml63 0 <2
43
FIGURA 2.1. EQUIPO PARA PRUEBA DE JARRA
Las pruebas se realizarán con dos coagulantes con base de
aluminio para determinar cuál de ellos cumple de mejor
manera con los requerimientos establecidos.
Sulfato de Aluminio
Policloruro de Aluminio
Preparación de la Solución de Floculante
Preparar la solución al 1 por ciento, agregando agua destilada
a 10 gramos floculante hasta completar 1 litro.
44
Colocar en cada una de las 6 jarras 1 litro de agua cruda y
llevarlas dentro del equipo.
Poner en marcha todo el sistema, es decir todas las jarras
deben tener las paletas moviéndose en su interior a la
velocidad establecida (150rpm).
Las dosis de la solución que se agregarán a cada una de las
jarras deben ser diferentes, para poder definir por comparación
cual es la óptima, en base a los resultados que se obtengan de
las seis jarras.
Las dosis de coagulante y el volumen de la solución a
aplicarse en cada una de las jarras están dados en la tabla 5.
TABLA 5
DOSIS DE COAGULANTE A AÑADIR EN CADA JARRA
JarraDosis de solución
(ml)
Dosis de coagulante
(mg/lt)
1 0.5 5
2 1.0 10
3 1.5 15
4 2.0 20
5 2,5 25
6 3.0 30
45
Graduar la velocidad del equipo a 150 revoluciones por minuto
(rpm) y agregar la dosis de la solución simultáneamente a
todas las jarras, apuntando la pipeta hacia las paletas, por ser
el punto de mayor agitación dentro de la jarra, a partir de ese
instante se produce la mezcla rápida la cual dura un minuto,
cumplido este tiempo se varía la velocidad a 20, 30 o 40
revoluciones por minuto por un tiempo establecido para la
mezcla lenta.
Al término de la mezcla lenta apagar el equipo y dejar en
reposo unos minutos para que ocurra la sedimentación. Se
levantan los agitadores y se retiran lentamente las jarras para
no mover las muestras.
Cumplidos los cinco minutos, se toma una muestra del agua
clarificada de todas las jarras para determinar el contenido de
turbidez en cada muestra con ayuda de un espectrofotómetro
o por colorimetría.
Dosis Óptima de Coagulante
Ensayo de Jarra Nº 1
La tabla 6 muestra los datos y parámetros para realizar la
prueba de jarras Nº1.
46
TABLA 6
DATOS Y PARÁMETROS PARA EL ENSAYO DE JARRAS Nº1
PARÁMETRO DESCRIPCIÓN
CoagulanteSulfato de Aluminio y
Policloruro de Aluminio
Turbidez inicial 48.6 NTU
Volumen de muestra 1000ml
Tiempo de mezcla rápida 1 minutos a 150 rpm
Tiempo de mezcla lenta 10 minutos a 30 rpm
Tiempo de reposo 5 minutos
TABLA 7
VARIACIÓN DE LA TURBIDEZ EN FUNCIÓN DE LA DOSIS DE SULFATO DE ALUMINIO
JARRA
Parámetros 1 2 3 4 5 6
Dosis coagulante (mg/l)
5 10 15 20 25 30
Turbidez (NTU) 27.70 19.50 12.315.50
7.74 6.87
Las tablas 7 y 8 muestran como varía la turbidez en función de
la dosis de Coagulante usado, Sulfato de Aluminio y
Policloruro de Aluminio respectivamente, bajo los mismos
parámetros para el ensayo de jarras Nº1.
47
TABLA 8
VARIACIÓN DE LA TURBIDEZ EN FUNCIÓN DE LA DOSIS DE POLICLORURO DE ALUMINIO
JARRA
Parámetros 1 2 3 4 5 6
Dosis coagulante (mg/l) 5 10 15 20 25 30Turbidez (NTU) 10,50 6,70 2,40 3,20 5,00 5,61
Ensayo de Jarra Nº 2
La tabla 9 muestra los datos y parámetros para realizar la
prueba de jarras Nº2.
Las tablas 10 y 11 muestran como varía la turbidez en función
de la dosis de Coagulante usado, Sulfato de Aluminio y
Policloruro de Aluminio respectivamente, bajo los mismos
parámetros para el ensayo de jarras Nº2
TABLA 9
DATOS Y PARÁMETROS PARA EL ENSAYO DE JARRAS Nº2
PARÁMETRO DESCRIPCIÓN
CoagulanteSulfato de Aluminio y Policloruro
de Aluminio
Turbidez inicial 48.6 NTU
Volumen de muestra 1000ml
Tiempo de mezcla rápida 1 minutos a 150 rpm
Tiempo de mezcla lenta 20 minutos a 30 rpm
Tiempo de reposo 10 minutos
48
TABLA 10
VARIACIÓN DE LA TURBIDEZ EN FUNCIÓN DE LA DOSIS DE SULFATO DE ALUMINIO
JARRA
Parámetros 1 2 3 4 5 6
Dosis coagulante (mg/l) 5 10 15 20 25 30
Turbidez (NTU) 20,20 16,20 15,40 4,507,00
6,50
Ensayo de Jarra Nº 3
La tabla 12 muestra los datos y parámetros para realizar la
prueba de jarras Nº3.
TABLA 11
VARIACIÓN DE LA TURBIDEZ EN FUNCIÓN DE LA DOSIS DE POLICLORURO DE ALUMINIO
JARRA
Parámetros 1 2 3 4 5 6
Dosis coagulante (mg/l)
5 10 15 20 25 30
Turbidez (NTU) 10,006,20
2,003,00
4,50 3,00
49
TABLA 12
DATOS Y PARÁMETROS PARA EL ENSAYO DE JARRAS Nº3
PARÁMETRO DESCRIPCIÓN
CoagulanteSulfato de Aluminio y Policloruro
de Aluminio
Turbidez inicial 48.6 NTU
Volumen de muestra 1000ml
Tiempo de mezcla rápida 1 minutos a 150 rpm
Tiempo de mezcla lenta 20 minutos a 40 rpm
Tiempo de reposo 5 minutos
Las tablas 13 y 14 muestran como varía la turbidez en función
de la dosis de Coagulante usado, Sulfato de Aluminio y
Policloruro de Aluminio respectivamente, bajo los mismos
parámetros para el ensayo de jarras Nº3.
TABLA 13
VARIACIÓN DE LA TURBIDEZ EN FUNCIÓN DE LA DOSIS DE SULFATO DE ALUMINIO
JARRA
Parámetros 1 2 3 4 5 6
Dosis coagulante (mg/l)
5 10 15 20 25 30
Turbidez (NTU) 7,00 4,803,20
1,85 1,70 2,10
50
TABLA 14
VARIACIÓN DE LA TURBIDEZ EN FUNCIÓN DE LA DOSIS DE POLICLORURO DE ALUMINIO
JARRA
Parámetros 1 2 3 4 5 6
Dosis coagulante (mg/l)
5 10 15 20 25 30
Turbidez (NTU) 6,40 4,001,50
2,20 3,50 2,10
Los mejores resultados obtenidos para cada uno de los
coagulantes fueron en el Ensayo de Jarras Nº3, mostrados en
la tabla 15, de donde se puede ver que el mejor coagulante es
el Policloruro de Aluminio ya que con una menor cantidad se
logra obtener una menor Turbidez del agua cruda a tratar,
cuyo valor esta dentro de los requisitos que exige la Norma
Ecuatoriana INEN 1108 para agua potable.
TABLA 15
DOSIFICACIÓN ÓPTIMA DE CADA COAGULANTE
COAGULANTEDOSIS DE
COAGULANTE(mg/lt)
TURBIDEZ (NTU)
Sulfato de aluminio 25 1.7
Policloruro de aluminio 15 1.5
51
2.4. Diseño de Forma
La planta contará con los siguientes procesos:
Coagulación
Floculación
Aireación (opcional)
Sedimentación
Filtración
Desinfección
Procurando que el diseño sea compacto y de dimensiones pequeñas,
los procesos de Coagulación, Floculación, Aireación y Sedimentación
se realizarán dentro de una misma área como se muestra en la figura
2.2.
Los filtros de arena y carbón activado son recipientes cilíndricos
verticales ubicados lateralmente al sedimentador, tratando de dejar
espacio suficiente para la ubicación del tablero de control y para la
persona que operará la planta.
La planta debe estar dentro de una estructura rígida que le permita
ser levantada en su conjunto y ser ubicada sobre remolque para su
transporte.
52
FIGURA 2.2. DISEÑO DE FORMA DE PLANTA POTABILIZADORA
2.5. Diseño de la Planta
Con los datos obtenidos en los subcapítulos anteriores se procede al
diseño de cada una de las partes de la planta potabilizadora.
2.5.1. Coagulación y Floculación
En la tabla 14 se puede observar que el mejor coagulante es el
Policloruro de Aluminio (PAC) con una dosis de 15mg/l, ya que
con una menor cantidad se logra obtener una menor turbidez
del agua cruda a tratar, cuyo valor esta dentro de los requisitos
que exige la Norma Ecuatoriana INEN 1108 para agua potable
(≤ 5 NTU).
53
Preparación de la Solución de PAC
Se disuelve un saco de 25 Kg de PAC en agua clarificada
hasta completar 200 litros.
Solución=25Kg200 l
×1000 g1Kg
Solución=125 g/ l
Dosificación de Coagulante
Cantidad de PAC utilizado por día
Cantidad de PAC=Dosis×Q (1)
Donde:
Dosis: 15 mg/l
Q= caudal de agua a tratar 50m3/día (2.08m3/h)
Cantidad de PAC=15mgl×
1g
103mg×50000
ldia
Cantidad de PAC=750g /dia
Caudal de la Solución de PAC a dosificar QD
QD=Dosis
Solucion×Q (2)
Donde:
Dosis= 15 mg/l (15 gr/m3)
54
QD=15g /m3
125g / l×2,08m3/hr
QD=0,25 l /hr
Calibración del dosificador para obtener el caudal
deseado de PAC
La capacidad de bomba dosificadora es de 6 litros por hora a
una presión de 7 Bar (las especificaciones se indican más
adelante). Por razones operativas la bomba debe trabajar a un
caudal mayor al calculado anteriormente, por lo tanto se diluye
aún más la solución de PAC con agua destilada a razón de 1
litro de solución en 10 litros de agua, obteniendo una nueva
solución.
ST=V soluto
V soluto+V solvente (3)
Donde:
ST= solución de trabajo
ST=1 l
1l+10 l=0,091
ST=0,091
55
Caudal de trabajo de la bomba dosificadora
QT=QD
ST (4)
QT=0,25l /hr
0,091
QT=2.75 l /hr
Ajuste de la Relación de Frecuencia
% f=QT
QN
×100 (5)
Donde:
QN= 6 l/h caudal nominal de la bomba dosificadora.
% f=2.75 l /hr6 l /hr
×100
% f=45.9 %
Con una carrera del 100%, la regulación de frecuencia debe
ser del 46%.
Diseño del Inyector
Parámetros de Diseño:
La relación (Rc) entre la velocidad de los chorros (Vc) y
la velocidad del agua dentro de la tubería de ingreso
(Va) debe ser mayor igual a 5.
Tiempos de mezcla menores a 1 segundo.
56
El área cubierta por los chorros será al menos el 80%
de la sección del tubo.
El gradiente de velocidad debe ser 1000 a 2000s-1.
Se asume un diámetro de la tubería de ingreso d t= 1 ½” o su
equivalente 0.038m
di =diámetro del orificio del inyector 1era y 2da hilera.
Q= 50m3/día (5.787x10-4m3/s) caudal del agua cruda.
Velocidad del agua en la tubería de ingreso Va
V a=QA st
(6)
Donde:
Ast= área de la sección de la tubería de ingreso
A st=π d t
2
4 (7)
A st=π (0.038m )2
4
A st=1.134 (10 )−3m2
Reemplazando en la ecuación (6)
V a=5.787 (10)−4m3/s
1.134 (10 )−3m2
V a=0.51m /s
57
Velocidad del chorro Vc
V c=RcV a (8)
V c=5×0.51m / s
V c=2.55m / s
Diámetro de los orificios de la primera hilera d1
Se asume que el diámetro cubierto del tubo de ingreso debido
a la zona de máxima deflexión de los chorros de la primera
hilera es igual a la mitad del diámetro del tubo.
d1=X s1
3.58 Rc (9)
Donde:
Xs1= diámetro cubierto por los chorros de la primera hilera
(0.038m/2 = 0.019m)
d1=0.019m3.58×5
d1=1.061 (10 )−3m
d1=1mm
El diámetro del chorro producido por el orificio de 1mm se
obtiene de la siguiente ecuación.
d X 1=1.741d1Rc (10)
58
d X 1=1.741×0.001m×5
d X 1=9.23 (10 )−3m
Área cubierta por los chorros de la primera hilera
Se realizan en la primera hilera 11 perforaciones de 1mm de
diámetro (N1=11)
A1=π4N1d X1
2 (11)
A1=π4×11× (9.23 (10 )−3m )2
A1=7.36 (10 )−4m2
La longitud que alcanzan los chorros de la primera hilera (Z1)
se obtiene de la siguiente ecuación.
Z1=10d1Rc (11)
Z1=10×0.001m×5
Z1=0.05m
Xs2= 0.019m/2= 0.0095m diámetro cubierto por los chorros de
la segunda hilera
d2=X s2
3.58 Rc(12)
d2=9.5 (10 )−3mm
3.58×5
d2=5.307 (10 )−4m
d2=0.5mm
59
El diámetro del chorro producido por el orificio de 0.05mm se
obtiene de la siguiente ecuación.
d X 2=1.741d2Rc (13)
d X 2=1.741×0.0005m×5
d X 2=4.62 (10 )−3m
Área cubierta por los chorros de de la segunda hilera A2
Se realizan en la segunda hilera 11 perforaciones de 0.5mm
de diámetro (N2=11).
A2=π4N2d X2
2 (14)
A2=π4
11× (4.62 (10 )−3m )2
A2=1.844 (10 )−4m2
La longitud que alcanzan los chorros de la segunda hilera Z2
se obtiene de la siguiente manera.
Z2=3d2Rc (15)
Z2=3×5 (10 )−4m×5
Z2=7.5 (10 )−3m
60
El área total cubierta por los chorros de la primera y segunda
hilera Ac
Ac=A1+A2 (16)
Ac=7.36 (10 )−4m2+1.844 (10 )−4m2
Ac=9.214 (10 )−4m2
Porcentaje de la sección de la tubería de ingreso cubierta
por los chorros del inyector Ptc
Ptc=Ac
A st
×100 (17)
Ptc=9.214 (10 )−4m2
1.134 (10 )−3m2
×100
Ptc=81.37 %
Caudal del Coagulante qc
qc=π4V c (N1d1
2+N2d22) (18)
qc=π4×2.55m /s [ 11× (0.001m )2+11× (0.0005m )2 ]
qc=2.754 (10)−5m3/ s
Pérdida de carga a la salida de los orificios del inyector ho
ho=K V c
2
2 g (19)
Donde:
61
g= 9.8m/s2 aceleración de la gravedad
K= 1 coeficiente de pérdida de carga de los orificios
ho=1× (2.55m/ s)2
2×9.8m /s2
ho=0.332m
Gradiente de velocidad Gc
Gc=√ ρqc hoν V cm
(20)
Donde:
ν= 1.0105(10)-4 Kg.s/m2 viscosidad del agua @ 20ºC
Vcm= volumen de la zona de mezcla
ρ= densidad del agua 1000Kg/m3
V cm=π4d t
2 (Z1+Z2 ) (21)
V cm=π4
(0.038m )2 (0.05m+0.0075m )
V cm=6.52 (10 )−5m3
Gc=√ 1000Kg /m3×2.754 (10)−5m3/ s×0.332m
1.0105 (10)−4 Kg. s/m2×6.52 (10 )−5m3
Gc=1178 s−1
62
Tiempo de Mezcla Tm
T m=V cm
(Q+qc) (22)
T m=6.52 (10 )−5m3
(5.787(10)−4m3 /s+2.754 (10)−5m3/s )
T m=0.107 s
Floculación
La floculación se realizará con una mezcla de los dos procesos
hidráulicos de pantallas, de flujo vertical y el horizontal, lo que
resulta en una floculación más eficiente y en menos espacio
que si se usará solo uno de ellos. Las dimensiones del
floculador al igual que el resto de los equipos de la planta
están limitadas por el espacio requerido, esto sin dejar de lado
requerimientos técnicos para que cumpla con el resultado
esperado.
Las dimensiones y la distribución de las placas esta dado por
el diseño de forma y el tamaño requerido de la planta, los
mismos que se detallan en el anexo de los planos.
63
Criterios para el diseño del floculador
El espaciamiento entre el extremo de la pantalla y la
pared del tanque (av) es decir, el paso de un canal a
otro se deberá hacer igual a 1,5 veces el espaciamiento
entre pantallas o ancho del canal (ep).
Las pantallas deben cruzarse entre sí como mínimo 1/3
del ancho de la unidad floculadora, esto es para que no
exista cruces de agua.
El gradiente de velocidad que da buenos resultados al
proceso normalmente varía entre 70 y 20 s-1.
Verificación del gradiente de velocidad
G=√ γμ √ hfT r
(23)
√ γμ = 3115 @ 20ºC
h f = pérdida total de carga (m)
T r = tiempo de retención (s)
Pérdida total de carga hf
h f=h1+h2 (24)
h1= pérdidas debidas a la fricción en los canales
h2= pérdidas debidas a los cambios de dirección en las vueltas
64
h1=Lc( nV flo
Rh2/3 )
2
(25)
h2=(K V flo2
2g )N v (26)
Lc = Nv x Bf longitud de los canales
n= 0.01 (acero) coeficiente de rugosidad de Manning
V flo= velocidad de flujo en los canales formados por las
pantallas
Rh = radio hidráulico
K= 2 coeficiente de pérdida de carga en las vueltas
g= 980 cm/s2 aceleración de la gravedad
Nv= 10 número de vueltas o pasos entre canales
av= 37.5mm (0.0375m) ancho de la vuelta (1.5ep)
Bf= 110mm (11cm) ancho de la unidad floculadora
Cp= 36.6mm (1/3 Bf) distancia que traslapan las pantallas
Velocidad de los flóculos en los canales Vflo
V flo=QA sc
(27)
Q= 2.083 m3/h (5.78x10-4m3/s) caudal de la planta
Asc= área de la sección transversal de canal
ep= 25mm (0.025m) espacio entre pantallas o ancho del canal
Hc= 595mm (0.595m) altura del canal
65
A sc=ep×H c (28)
A sc=0.025m×0.595m
A sc=0.014875m2
V flo=5.78 (10 )−4m3/s
0.014875m2
V flo=0.0388m / s
Tiempo de retención Tr
T r=LcV flo
(29)
Lc=N vBf
Lc=10×0.11m
Lc=1.1m
T r=1.1m
0.0388m /s
T r=28.35 s
Radio Hidráulico Rh
Rh=ep×H c
2e p+2H c (30)
Rh=0.025m×0.595m
2×0.025+2×0.595m
Rh=0.012m
Reemplazando en la ecuación de h1 y h2 se tiene:
66
h1=10×0.11m( 0.01×0.0388m /s(0.012m )2/3 )
2
h1=6.027 (10 )−5m
h2=(2× (0.0388m /s )2
2×9.8m /s2 )10
h2=1.5 (10 )−3m
h f=6.027 (10 )−5m+1.5 (10 )−3m
h f=1.56 (10 )−3m
Gradiente de velocidad G
Reemplazando los valores obtenido en la ecuación (23), se
tiene:
G=3115×√ 1.56 (10 )−3
28.35
G=23 .1 s−1
2.5.2. Desinfección
Para la desinfección se usa hipoclorito de sodio (NaOCl) al 10
por ciento, llamado comúnmente cloro.
La bomba dosificadora del desinfectante tiene las mismas
características que la usada para el coagulante.
67
Dosificación del Desinfectante
Caudal de la Solución de NaOCl
El hidróxido de sodio comercialmente se lo encuentra en
estado líquido o sólido. Se lo diluye al 10%, lo que quiere decir
que en un litro de solución hay 100 gramos de desinfectante.
QD=Dosis
Solucion×Q (2)
Donde:
QD= caudal a dosificar en l/h
Solución= 100g/l
Dosis= 1mg/l (1gr/m3)
Q= caudal de agua a tratar, en 50m3/día (2.08m3/h)
QD=1g /m3 x2.08m3/hr
100 g/ l
QD=0 .0208 l /hr
Calibración del dosificador para obtener el caudal
deseado de NaOCl
La capacidad de bomba dosificadora es de 6 litros por hora a
una presión de 7 Bar. Por lo tanto se diluye aún más la
solución de NaOCl con agua destilada a razón de 1 litro de
68
solución en 100 litros de agua, obteniendo una nueva solución
de trabajo ST.
ST=V SOLUTO
V SOLUTO+V SOLVENTE (3)
ST=1 l
1l+100 l
ST=0 .001
Caudal de trabajo de la bomba dosificadora QT
QT=QD
ST (4)
Donde:
QT= caudal de trabajo de la bomba dosificadora bajo la nueva
Solución ST.
QD= caudal a dosificar en l/h
QT=0.0208l /hr
0,01
QT=2.08 l /hr
Ajuste de la Relación de Frecuencia %f
% f=QT
QN
×100 (5)
Donde:
QN= caudal nominal de la bomba dosificadora 6 l/h
69
% f=2.08 l /hr6 l /hr
×100
% f=34.6 %
Con una carrera del 100%, la regulación de frecuencia en la
bomba dosificadora del desinfectante debe ser del 35%.
Aireación
La aireación es un proceso opcional, el mismo que será de
gran ayuda cuando la fuente de agua sea de pozos, que dicha
fuente contiene comúnmente hierro y manganeso.
Como se busca que este diseño sea lo más compacto se
utilizará la aeración por aire difuso, mediante el uso de un
Blower.
2.5.3. Sedimentación
Diseño del Sedimentador
El sedimentador será de placas planas inclinadas el cual es
más eficiente y tiene una mayor área de sedimentación en
comparación con el espacio que ocupan los sedimentadores
convencionales.
70
El principal dato que permitirá dimensionar el sedimentador es
la carga superficial, este dato se obtiene de realizar una
prueba de jarras en una sola jarra con el Policloruro de
Aluminio y la dosis óptima (15mg/l) obtenida anteriormente.
En un tiempo t a una profundidad h bajo la superficie del agua
dentro de la jarra, no debe contener partículas que tengan una
velocidad de sedimentación superior a h/t.
Para obtener la tabla 16 se procedió a tomar muestras a la
altura de 6 centímetros bajo el nivel del agua de la jarra en
diferentes tiempos desde que inicia el tiempo de reposo. Se
obtiene la turbidez y la velocidad de decantación o
sedimentación. La carga superficial es igual a la velocidad de
sedimentación transformando las unidades de m3/m2/día a
cm/s.
TABLA 16
CARGA SUPERFICIAL
TIEMPO(s)
VELOCIDAD DESEDIMENTACIÓN
(cm/s)
CARGA SUPERFICIAL
REAL(m3/m2/día)
TURBIDEZ(NTU)
0 0.00 0.00 48.6
95 0.063 54.43 6.0
120 0.050 43.20 4.0
71
240 0.025 21.60 3.5
360 0.017 14.70 3.0
480 0.012 10.37 2.8
600 0.018 8.64 2.7
720 0.008 7.00 2.6
840 0.007 6.00 2.5
960 0.006 5.00 2.4
1080 0.005 4.50 2.3
1200 0.004 4.00 2.2
Se toma como base para el dimensionamiento del
sedimentador la carga superficial de mayor valor 54,43
m3/m2/día, ya que en un menor tiempo de reposo se obtiene
una reducción significativa de la turbidez, la cual al aumentar el
tiempo de reposo no varía mayormente, además se encuentra
muy cerca del valor de recomendado por la norma INEN 1108
(5NTU).
Criterios para el Diseño del Sedimentador
Número de Reynolds menor a 500.
El ángulo de inclinación de las placas 60 grados.
Separación de las placas puede variar entre 2 a 10 cm.
Altura vertical de las placas entre 0.5 y 0.8 m.
72
Se usará un factor de seguridad c de 1.25
La velocidad media del flujo Vo se debe encontrar entre
10 a 25 cm/min.
Datos:
Q= 50m3/día = 578.7cm3/s
ν= 1.0105 (10)-2cm2/s @ 20ºC (viscosidad cinemática)
Vs= 0.063cm/s obtenida de prueba de jarras
θ= 60º ángulo de inclinación de las placas
FS= 1.25 factor de seguridad
b= 59cm ancho de la placa
lp= 59cm longitud de la placa
e’= 8cm espaciamiento horizontal entre una placa y otra.
e= 0.1cm espesor de la placa
S= 1 módulo de eficiencia del sedimentador de placas
inclinadas (ver tabla 17)
Velocidad Crítica de Sedimentación VSC
Se obtiene aplicando un factor de velocidad a la velocidad de
sedimentación seleccionada en la prueba de jarras (ver
tabla16)
V SC=VsFS
(31)
73
V SC=0.063cm/ s
1.25
V SC=0 .0504 cm /s
Espaciamiento interior entre placas d
d=e' senθ−e (32)
d=8cm×sen60 °−0.1cm
d=6 .83cm
Longitud útil dentro de las placas lu
lu=l p−e ' cosθ (33)
lu=59cm−8cmcos60 °
lu=52.07cm
Longitud relativa del Módulo de Placas L
L=lud
(34)
L=52.07cm6.83cm
L=7.63
Área superficial del sedimentador AS
AS=Q
f V SC (35)
74
Donde
f=senθ (senθ+Lcosθ )
S
(36)
f=sen60 ° (sen 60°+Lcos 60° )
1
f=4.05
Reemplazando en la ecuación 36, se tiene:
AS=578.703cm3/s
4.05×0.0504cm /s
AS=2833.61cm2
Número de Canales formados por las placas N
N=AS senθ
bd (37)
N=2833.61cm2×sen60 °59cm×6.83cm
N=6.09
Longitud Total del Sedimentador LT
¿=l p cosθ+(Nd+(N+1 ) esenθ ) (38)
¿=59cm× cos60 °+( 7×6.83cm+(7+1 )0.1cmsen 60° )
¿=85.6cm
75
Velocidad Media del Flujo Vo
V o=Q
AS senθ
(39)
V o=578.703m3/s
2833.61cm2×sen 60°
V o=0.236cm /s
Número de Reynolds Re
ℜ=4 RhV O
ν (40)
Donde
Rh=bd
2(b+d ) (41)
Rh=59cm×6.83 cm
2 (59cm+6.83cm )
Rh=3.06cm
Reemplazando
ℜ=4×3.06 cm×0.236cm /s1.0105 (10 )−2cm2/s
ℜ=285.6
Velocidad Máxima del Flujo Vo’
V O '=V SC √ ℜ8
(42)
76
V O' =0.0504cm / s√ 285.6
8
V O' =0.301cm /s
Para que no exista arrastre de los flóculos que han sido
depositados tiene que cumplirse que:
V o<V O' (43)
TABLA 17
MÓDULO DE EFICIENCIA DE SEDIEMENTADORES [2]
TIPO DE SEDIMENTADOR S
Placas planas paralelas 1
Tubos circulares 4/3
Tubos cuadrados 1 1/8
Placas onduladas paralelas 1.3
Otras formas tubulares 1.33 – 1.42
Zona de Entrada
En este caso en particular no se utilizará tuberías o medios de
distribución del agua a lo largo de la unidad de sedimentación
ya que esta tiene una longitud pequeña, además el ingreso a
la zona de sedimentación se realiza de manera uniforme ya
77
que el ingreso del agua se da a todo lo ancho de la unidad, tal
como se muestra en los planos anexos.
Zona de Lodos
Los lodos se extraerán por medio de una tolva ubicada en la
parte inferior del sedimentador de placas inclinadas.
La figura 2.3 indica las dimensiones que tiene la tolva, las
mismas que cubren toda la parte inferior del sedimentador de
placas.
FIGURA 2.3. DIMENSIONES DE TOLVA DE LODOS
Frecuencia de descarga de los lodos Fd
78
Es la frecuencia con la cual se debe abril la válvula de
descarga de los lodos cuando ésta se encuentra en el límite de
su capacidad de almacenamiento.
Fd=V ¿
Qlo (44)
Donde:
Vto= volumen de la tolva m3
Qlo = caudal de producción de lodos m3/s
Caudal de producción de lodos Qlo
Qlo=Q×T lo (45)
Tlo= 3ml/l = 3(10)-3 l/l Tasa de producción de lodos
Q= 0.578 l/s = 50m3/die
Qlo=0.578 l /s ×3 (10 )−3ml /l
Qlo=1.734 (10 )−3l / s
Volumen de almacenamiento de la tolva Vto
V ¿=h¿
6[Bt ( 2 A t+a t )+b t (2at+A t ) ] (46)
Donde:
At=Bt= 0.595m
At=bt= 0.1m
hto= 0.248m
79
V ¿=0.248
6[0.595 (2×0.595+0.1 )+0.1 (2×0.1+0.595 ) ]
V ¿=0.0343m3=34.3 l
Reemplazando los valores en la ecuación 46, se tiene:
Fd=34.3 l
1.734 (10 )−3l / s
Fd=19780 s=5h30min
La descarga contínua de lodos se recomienda cuando el agua
a tratar tiene una elevada turbidez durante largos periodos o
elevada materia orgánica.
Tiempo de Vaciado del lodo TVlo
T Vlo=V ¿
qdlo (47)
Donde:
V ¿=0.0343m3
qdlo Caudal de descarga de lodos
qdlo=Cc Aod√2gha (48)
Donde:
Cc= 0.65 coeficiente de contracción de lodos
Aod= área del orificio de descarga de lodos (m2)
g= 9.8 m/s2 aceleración de la gravedad
ha= 0.97m altura del nivel del agua en el sedimentador (m)
80
dod= 0.038m (1 ½”) diámetro del orificio de descarga de lodos
Aod=π4dod
2 (49)
Aod=π4
(0.038m )2
Aod=0.00113m2
qdlo=0.65×0.00113 √2×9.8×0.97
qdlo=0.0032142m3/ s
Reemplazando los valores en la ecuación 47, se tiene:
T Vlo=0.0343m3
0.0032142m3/s
T Vlo=10 .67 s
El tiempo de vaciado de la tolva de lodos es relativamente
pequeño, con lo cual se puede extenderlo un poco más,
disminuyendo el caudal de descarga de lodos. Para disminuir
la probabilidad de que los flóculos vuelvan a ser suspendidos
en el fluido y aumenten la turbidez.
En la Zona de Salida
Esta zona se caracteriza por permitir una recolección uniforme
de agua sedimentada a una velocidad tal que evite arrastrar
flóculos en el efluente.
81
Los caudales de recolección deben ser menores a 3.3 l/s por
metro de longitud del vertedero
Diseño del Vertedero
Para la recolección se utilizará dos vertederos de 56cm de
longitud a todo lo largo de la unidad de sedimentación. Por lo
tanto la longitud de recolección lv será:
lv=2×56 cm (50)
lv=112 cm
Tasa de Diseño de los Vertedero qv
qv=Qlv
(51)
qv=0.578 l /s1.12m
qv=0.52 l /s ×m
Profundidad de Ubicación de la Unidad Sedimentadora hps
La profundidad está por la siguiente ecuación:
hps=d v
432V es (52)
82
La distancia de separación de los vertederos es de 20 cm, lo
cual los deja centrados y compartidos a todo lo ancho de la
unidad de sedimentación.
d v= 20 cm distancia de separación entre vertederos
Ves= Velocidad ascensional del agua en m3/m2dia
V es=QAS
(53)
V es=578.703cm3/ s
2833.61cm2
V es=0.204cm / s
V es=176.46m3/m2dia
La velocidad ascensional del agua en menor a la velocidad
media del flujo lo que garantiza que los flóculos sedimentados
en las placas no vuelvan a suspenderse.
hps=20cm432
×176.46
hps=8.17cm
Se utilizará dos como vertederos dos tubos de 1 ½” de
diámetro con 5 perforaciones de igual diámetro, espaciadas 10
cm entre ellas.
83
El nivel del agua sobre la parte superior de tubo de recolección
varía entre 5 a 10 cm [3]
Diámetro de los Orificios do
do=√0.15dc
2
N o
(54)
No= 5 Número de orificio de cada tubo
dc= Diámetro del tubo de 1 ½”
do= Diámetro un orificio
do=√0.15(3.8cm )2
5
do=0.65cm
2.5.4. Filtración
El filtro de arena y carbón activado ayudan a eliminar
partículas que por su tamaño no han podido ser eliminado por
el sedimentador, también a reducir o eliminar olores, sabores
y compuestos orgánicos.
Se ha procurado dimensionar los filtros de manera que
cumplan con los requerimientos de calidad del agua y que
sean de la menor dimensión posible.
84
2.5.4.1. Filtro de Arena
Se usará un filtro de arena a presión ya que permite
mayor rapidez en un menor espacio. El material a
usarse será el acero inoxidable 304L, que proporciona
una buena resistencia a la corrosión, dando una larga
vida útil del filtro y puede soportar fácilmente las
presiones requeridas.
Diámetro del Filtro de Arena dfa
Valores para el diseño del filtro de arena a presión:
Q= 50m3/día = 2.08 m3/h
Vfa = Velocidad de Filtración (15m/h)
Q=A faV fa (55)Se despeja Afa
A fa=QV fa
A fa=2.08m3/h
15m /h
A fa=0.138m2
Se despeja dfa
85
d fa=√ 4 A fa
π
(56)d fa=√ 4 (0.138m2)
π
d fa=0.42m
Por motivos de construcción lo ideal sería que el
diámetro del filtro fuera 0.385m, ya que el desarrollo
seria 1220mm que es el ancho en el que se consigue
la plancha para fabricar el filtro.
Se realiza nuevamente el cálculo del filtro pero a la
inversa, para obtener la velocidad de filtración en base
al diámetro que se requiere.
dfa = 0.385m
A fa=π (0.385m )2
4
A fa=0.116m2
Se despeja Vfa de la ecuación de Caudal.
V fa=QA fa
86
V fa=2.08m3/h0.116m2
V fa=17.9m /h
Es una velocidad de filtración que se encuentra cerca
de los valores recomendados. La velocidad de
filtración puede variar a lo largo del tiempo de
operación del filtro, sin embargo cuando los procesos
previos a la filtración son coagulación, floculación y
sedimentación, la calidad del agua filtrada no se ve
afectada significativamente [4].
Altura del Filtro de Arena
Según estudios realizados se obtiene un 95% de
retención de las partículas en los primeros 10-15 cm
del medio filtrante, lo que un espesor mayor actuará
como coeficiente de seguridad y de soporte.
Un factor importante en el diseño del filtro es la
cámara de expansión, que es el espacio que da entre
la superficie superior de la arena y el ingreso del agua,
este espacio es lo que se va a expandir el medio
filtrante cuando se realice el retrolavado. La cámara
87
de expansión debe ser como mínimo de un 15% y
puede aumentar hasta un 30% de la altura total del
medio filtrante.
Bajo el concepto anterior un medio filtrante con una
altura de 0.5 metros realizaría el mismo trabajo que
uno de 1 metro, lo cual no solo se traduce en menor
tamaño del filtro si no también en la cantidad de
energía y tiempo que se utilizará para el retrolavado
[5].
Grava y Arena Sílice
La capa de arena sílice será de 30 cm de alto, lo cual
da un factor de seguridad para el filtrado de
aproximadamente 2.
Con lo que queda 20 cm de para la grava, la cual tiene
por objeto distribuir uniformemente el fluido y prevenir
que la arena pase a través del sistema de recolección.
Altura de la cámara de expansión hce
hce=0.30hmf (57)
88
hmf= 50cm altura del medio filtrantehce=0.30(50cm)
hce=15cm
Altura útil del filtro hutil
hutil=hce+hmf (58)
hutil=15cm+50cm
hutil=65cm
La tabla 18 muestra la distribución de medio filtrante
en el filtro de arena.
TABLA 18
MEDIO FILTRANTE - FILTRO DE ARENA
DescripciónGranulometría
(mm)Altura(cm)
Ubicación
Grava Nº 3 12 – 19 10 Inferior
Gravilla 6 - 12 10 Medio
Arena Sílice 1.5 - 3.0 30 Superior
Cámara de Expansión
- 15Superior
Libre
TABLA 19
CARACTERÍSTICAS DEL FILTRO DE ARENA
Medio Filtrante
Caudal(m3/h)
Diámetro
(m)
Altura Útil (m)
Velocidad de Filtración
(m/h)
89
Arena Sílice y Grava
2.083 0.385 0.65 17.9
La tabla 19 muestra los resultados obtenidos para el
filtro de arena.
FIGURA 2.4. GRAVA
FIGURA 2.5. ARENA SÍLICE
2.5.4.2. Filtro de Carbón Activado
Funciona de la misma manera que el filtro de arena, la
diferencia son el medio filtrante y lo que filtra. Para
lograr eliminar los excesos de cloro, sabores, olores y
90
demás químicos orgánicos, la velocidad de filtración
Vfc se recomienda que sea de 12 m/h.
Diámetro del Filtro de Carbón Activado dfc
A fc=QV fc
(59)
A fc=2.08m3/h
12m /h
A fc=0.1736m2
d fc=√ 4 A fc
π
d fc=√ 4 (0.1736m2)π
d fc=0.47m
Se asumirá para el filtro de carbón la misma altura que
para el filtro de arena, con la diferencia en el diámetro
por la velocidad de filtración requerida.
La tabla 20 muestra la distribución de medio filtrante
en el filtro de carbón activado.
TABLA 20
MEDIO FILTRANTE - FILTRO DE CARBÓN ACTIVADO
91
DescripciónGranulometría
(mm)Altura(cm)
Ubicación
Grava Nº 3 12 – 19 10 Inferior
Gravilla 6 - 12 10 Medio
Carbón activado Malla 8x30 30 Superior
Cámara de Expansión
- 15Superior
Libre
La tabla 21 muestra los resultados obtenidos para el
filtro de carbón activado.
TABLA 21
CARACTERÍSTICAS DEL FILTRO DE CARBÓN ACTIVADO
Medio Filtrante
Caudal(m3/h)
Diámetro(m)
Altura Útil (m)
Velocidad de Filtración
(m/h)
Carbón Activado
2.083 0.47 0.65 12
2.6. Selección de Equipos
A continuación se indican los equipos que se utilizan para el
funcionamiento de la planta.
2.6.1. Bombas
92
Bomba de Captación de Agua Cruda
La selección de la bomba se realizará en base al caudal y a la
altura de succión que se requiere.
Se utilizará una bomba centrífuga autosebante con las
siguientes características, las mismas que son obtenidas del
fabricante.
Característica de la bomba:
Marca: Goulds
Modelo: GT-07
Potencia: 3/4HP
Caudal de trabajo: 10 gpm
Carga Dinámica Total H: 100pies = 30.5m @10gpm
Altura de Succión HS: 25pies = 7.62m
Frecuencia: 60Hz
Voltaje: 115/230 monofásica
Corriente Nominal: 13.8/6.9
Velocidad: 3500 rpm en sentido a las manecillas del re-
loj.
Succión: 1 ½” NPT
Descarga: 1 ½” NPT
Peso: 48lb
93
Máxima temperatura de trabajo: 60°C
En la figura 2.6 se muestran las dimensiones de la bomba.
FIGURA 2.6. DIMENSIONES DE LA BOMBA DE CAPTACIÓN DE AGUA CRUDA
De las curvas de rendimiento de las bombas tipo GT se
obtiene el cabezal de descarga o carga dinámica total H,
interceptando una perpendicular al caudal (10gmp) con la
bomba seleccionada (GT07), tal como se muestra en la figura
2.7, además se determina que tiene una capacidad de succión
de 7.62m.
94
En el inicio de la succión se colocará una canastilla para
impedir que cualquier material extraño que se encuentre en el
cárcamo de bombeo pueda ingresar a la bomba de captación.
Además una boya de flotación será usada para sostener la
manguera de captación en un punto determinado.
FIGURA 2.7. CURVA DE RENDIMIENTO DE LA BOMBA CAPTACIÓN DE AGUA CRUDA
Bomba para los Filtros
Para interconectar los filtros se utilizará tubería de 1 pulgada
(diámetro interior 26.6mm) de diámetro.
Cálculo de la carga dinámica total CDT
95
CDT=Z+H f+H s+H p (60)
Donde:
Z= 1m desnivel entre entrada del fluido y salida
H f= pérdidas por fricción
H s = pérdidas menores (codos, tee, válvulas, etc.)
H tf= pérdida en los filtros
Pérdidas por fricción H f
Pérdida por fricción se define a la pérdida de energía producto
de la resistencia de la tubería al flujo del agua.
H f=J ×L (61)
Donde:
J = Pérdidas de carga por cada metro de tubería (Ver
Apéndice A, Tabla A.1)
L = Longitud de la cañería de conducción, en metros.
Se asume una longitud total de 10 metros que incluye la
longitud que puede ser variable desde la salida del filtro de
carbón activado hasta el tanque de almacenamiento.
H f=0.32×10m
H f=3.2m
Pérdidas menores H s
96
Las pérdidas singulares o menores, son pérdidas de energía
que se producen por la instalación de accesorios, tales como
llaves, codos, válvulas, manómetros, etc.
Estas se calculan mediante la expresión:
H s=Kv2
2 g (62)
La cual tomando en cuenta los diferentes tipos de accesorios
que se utilizan queda expresada de la siguiente forma:
H s=(N cK ¿¿c+N t K t+N vK v+NnK n)v2
2 g¿
(63)
Donde:
v= velocidad de circulación del agua (m/s)
g = 9.8m/s2 Aceleración de gravedad
K c=0.9 coeficiente de pérdida para codos de 90 grados de
radio corto
K t=1.8 coeficiente de pérdida tee
K v=0.3 coeficiente de pérdida para válvulas de globo
Kn=1.8 coeficiente de pérdida para nudos
N c=14 número de codos de 90 grados de radio corto
N t=10 número de tee
N v=6 número de válvulas de globo
97
Nn=10 número nudos
Los distintos valores de K se encuentran de la tabla A.2 del
apéndice A.
Velocidad de circulación del agua
v= 4Q
π d tf2 (64)
Donde:
Q= 50m3/día = 5.78(10)-4 m3/s
d tf= 26.6mm = 0.0266m diámetro de la tubería para los filtros
v=4×5.78 (10)−4m3/s
π (0.0266m)2
v=1.04m /s
Reemplazando los valores obtenidos en la ecuación 63.
H s=(14×0.9+10×1.8+6×0.3+10×1.8 )× (1.04m / s)2
2(9.8m /s2)
H s=2.78m
Pérdidas en filtrosH tf
De la tabla A.3 del apéndice A se obtiene la presión de trabajo
de los filtros de arena y de carbón activado. Se toma el
máximo valor.
98
Htf = 3m x 2 = 6 m
Se reemplazan todos los valores obtenidos para finalmente
obtener la CDT.
CDT=1m+3.2m+2.78m+6m
CDT=12.98m
Con el valor de CDT y el caudal de la planta se selecciona el
tipo de bomba más adecuado, interceptando el caudal con la
curva de la bomba que cumpla con el cabezal requerido, tal
como se muestra en la figura 2.8.
En la figura 2.9 se muestran las dimensiones de la bomba.
99
FIGURA 2.8. CURVA DE RENDIMIENTO DE LA BOMBA PARA LOS FILTROS
El nivel del agua de succión de la bomba para los filtros
siempre estará sobre la bomba por lo cual la baja altura de
succión de la bomba seleccionada no afecta su correcto
funcionamiento.
100
FIGURA 2.9. DIMENSIONES DE LA BOMBA PARA LOS FILTROS
Características de la bomba para los filtros
Marca: Goulds
Modelo: LB
Potencia: 3/4HP
Caudal de trabajo: 10 gpm
Carga Dinámica Total H: 124pies = 37.8m @10gpm
Altura de Succión HS: 5pies = 1.5m
Frecuencia: 60Hz
Voltaje: 115/230 monofásica
Corriente Nominal: 13.8/6.9
101
Velocidad: 3500 rpm en sentido a las manecillas del re-
loj.
Succión: 1 ¼” NPT
Descarga: 1” NPT
Peso: 48lb
Máxima temperatura de trabajo: 60°C
Eficiencia: 30%
Motor: Estándar NEMA 48Y y 56Y con cubierta abierta a
prueba de filtraciones, eje de acero inoxidable con coji-
netes de bola.
Carcasa: Construida en acero inoxidable con conexio-
nes roscadas NPT en la línea central y conexiones de
ventilación, cebado y desagüe de fácil acceso. Tapones
de acero inoxidable.
Bomba Dosificadora de Químicos
Para realizar la dosificación se utilizará una bomba
dosificadora electromagnética a diafragma marca Ares de la
serie DX, que es accionada por un electroimán controlado
mediante un módulo electrónico intercambiable. Son bombas
de alta confiabilidad y bajo costo, ideales para tratamiento de
agua potable, desde perforaciones domiciliarias hasta 300
102
m3/h, para tratamiento de efluentes, inyección de aditivos a
calderas, máquinas lavadoras o cintas transportadoras, control
de pH en procesos industriales, etc.
Existen varias versiones de la serie DX las mismas que se
indican a continuación:
P: Ajuste por perilla entre el 5% y el 100%.
M: Ajuste digital entre 0 y 100% en incrementos del 1%.
C: La señal de pulsos proveniente de un caudalímetro
permite una dosificación proporcional al caudal de líqui-
do a tratar.
I: Señal externa de 4 a 20 mA que modifica linealmente
el caudal de la bomba.
Un segundo ajuste de carrera (alternativa 2), permite
ampliar el rango de regulación hasta 1:500 en la versión
M.
Por su sencillez operativa, la versión P es ideal para servicios
de dosificación continua o de tipo ON/OFF y puede ser
operada por personal no calificado.
En la figura 2.11 se indica la nomenclatura utilizada para
especificar las características de las bombas dosificadoras.
103
FIGURA 2.10. ESPECIFICACIONES Y DIMENSIONES DE LA BOMBA DOSIFICADORA
Características de la Bomba Dosificadora
Marca: Ares
Modelo: DX9
Versión: P1 Ajuste por perilla entre el 5% y el 100%.
Caudal: 0.3 a 6 l/h
Presión máxima: 7bar
Protección térmica incorporada.
Grado de protección IP65.
104
Diafragma con recubrimiento de PTFE.
Consumo reducido: 30W a máximo caudal.
Versión de menor consumo aún para panel solar.
Versión " e " para atmósferas explosivas (Ex).
FIGURA 2.11. NOMENCLATURA PARA ESPECIFICAR LA BOMBA DOSIFICADORA
Control de Dosificación
El caudal de las bombas DX se regula comúnmente por ajuste
de la frecuencia de bombeo, el método más confiable para
lograr un ajuste lineal y preciso.
105
La regulación del caudal de la bomba se ajusta modificando la
frecuencia de bombeo desde el módulo electrónico de 110
voltios.
Accesorios
Válvula de inyección a cañería y de pie con filtro.
Tubos de aspiración y descarga.
Elementos de fijación.
Manual de instalación y mantenimiento.
El montaje de la bomba dosificadora puede ser horizontal o
fijado a la pared, tal como se muestra en la figura 2.12. Esta
debe ir a 20 centímetros por encima de la boca de salida del
recipiente del líquido a bombear
106
FIGURA 2.12. MONTAJE DE BOMBA DOSIFICADORA DE QUÍMICOS.
2.6.2. Generador Eléctrico
En base al consumo energético de los equipos que se usan en
el funcionamiento de la planta se seleccionará una fuente de
energía que pueda suplir dichas necesidades.
La tabla 22 indica el consumo energético de cada uno de los
equipos utilizados.
107
TABLA 22CONSUMO ENERGÉTICO DE LOS EQUIPOS
Equipo CantidadConsumo energético
(kW)
Subtotal(kW)
Bombade agua cruda
1 0.56 0.56
Bombasdosificadora
2 0.03 0.06
Bombapara Filtrado
1 0.56 0.56
Luminarias 4 0.05 0.2
Consumo Total
1.38
Se selecciona un generador eléctrico con las siguientes
características
Características Técnicas del Generador Eléctrico
Marca: Champion
Modelo: C3500 monofásico
A/C Watts de Salida: 3500W
A/C Watts de Salida de Emergencia: 4000W
A/C Voltaje: 120V
A/C Frecuencia: 60Hz
Amperaje VAC Promedio a 120V: 25.2
Amperaje VAC Máximo a 120V: 28.8
108
Cilindrada del Motor: 196cc
Tipo de Motor: OHV CPE
Fabricante del Motor: Champion
Potencia del Motor: 6.75 HP
Aceite Recomendado: W30
Encendido: Manual
Indicador de Nivel Gasolina: Sí
Capacidad del Tanque: 4 galones
Horas de Operación al 50% con Tanque Lleno: 12 hrs
Peso: 99.2 lbs / 45 kg
Dimensiones: 59 x 44.5 x 44.5 cm.
El generador seleccionado tiene una capacidad mayor a la
requerida, lo que permitirá usar otros dispositivos o
instrumentos eléctricos que se pudieran requerir en un caso de
emergencia donde el suministro de corriente eléctrica puede
ser limitado.
Para prolongar la vida útil del generador y los dispositivos
conectados, siga estos pasos cuando agregue carga eléctrica:
1. Arranque el generador sin ninguna carga eléctrica co-
nectada.
109
2. Deje que el motor funcione durante varios minutos para
estabilizarlo.
3. Enchufe y encienda el primer artefacto. Es más conve-
niente conectar primero el artefacto con la carga más
grande.
4. Deje que el motor se estabilice.
5. Enchufe y encienda el segundo artefacto.
6. Deje que el motor se estabilice.
7. Repita los pasos 5-6 para cada artefacto adicional.
Tablero de Control
El equipo de control eléctrico, se encuentra concentrado en un
gabinete de control en baja tensión metálico, pintura epóxica,
lámina calibre 14.
Tensión de servicio: 20 V, 2 fases, 60 Hz.
Tensión de control: 110 V, 1 fase 60Hz.
Los motores eléctricos de la planta contarán con interruptor
termomagnético y relevador térmico para protección. Cada
bomba tendrá protección contra bajo nivel en el cárcamo de
succión y automatización de arranque y pare en el punto de
descarga, mediante instrumentación de control de nivel de
110
flotador o electroniveles, que aseguren la automatización de la
operación de arranque y pare de la planta para mantener lleno
el tanque de almacenamiento de agua tratada.
En la figura 2.13 se muestra el generador eléctrico.
FIGURA 2.13. GENERADOR ELÉCTRICO
2.6.3. Sistema de Almacenamiento
Dimensión de cisterna de almacenamiento agua tratada se
basan en la capacidad de diseño de la planta potabilizadora.
Capacidad de la planta = 50 m3/día.
Capacidad de almacenamiento de agua deberá ser de 50
metros cúbicos.
111
FIGURA 2.14. TANQUE DE ALMACENAMIENTO
Son depósitos que permiten almacenar el agua protegiendo
del aire y de las contaminaciones exteriores. El agua
almacenada será conservada de manera temporal.
Ventajas:
Instalación rápida y fácil, tanto en exterior como en
interior.
Tejido reciclable al 100 %.
Almacenamiento de agua de larga duración, protegido
del ambiente exterior.
Sin evaporación ni contaminación.
Gran longevidad.
112
Especificaciones Técnicas
ADB 900: Tejido 100% poliéster con capa de PVC
(900g/m2 - Color verde).
Tratamiento doble cara anti-UV.
Resistencia al desgarro: 400 N.
Resistencia a la tracción: 400/360 DaN/ 5 cm.
Altura máxima 1,20 metros.
Peso en vacio 88 kilos.
Un rebosadero.
Refuerzo de las esquinas mediante plaquetas de
protección
Un respiradero de acero inoxidable Ø 4” con tapón de
PVC.
Una derivación de acero inoxidable DN 50 (2”) + válvula
de guillotina ACS + enchufe simétrico de acero
inoxidable DN 50 (2”).
Fabricada bajo la norma ISO 9001: 2000.
Garantía del 100% de garantía durante 10 años para
almacenar agua potable.
TABLA 23
CARACTERÍSTICAS DEL TANQUE DE ALMACENAMIENTO
113
Capacidad de Almacenamiento
(m3)
Dimensiones en vacío
(m)
Altura máxima
(m)
Peso en vacío(Kg)
50 10,70 x 5,12 1.3 1.42
2.7. Diseño de Estructura Soportante de Planta.
La estructura deberá ser capaz de contener el peso de la planta
completa, ser compacta y rígida de manera que pueda ser elevada
en conjunto para ser ubicada en el medio de transporte que de
preferencia puede ser un remolque.
Se utilizará vigas UPN 100 para la base que soporta todo el peso de
los componentes de la planta, sobre la misma se colocará una
plancha antideslizante de 3mm de espesor, la misma que tendrá un
recubrimiento con pintura anticorrosiva.
La planta estará protegida de la intemperie por medio de una
estructura formada por tubos de acero cuadrados de 50x3mm, los
cuales forman una carcasa que cuenta con paneles pivotantes que
permiten el ingreso hacia la planta por parte del operador.
El diseño de la estructura soportante se muestra con mayor detalle
en el Apéndice E.
114
115
CAPÍTULO 3
3. OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO
Se detallará el funcionamiento de la planta para que pueda ser operada
fácilmente, así como también se indicará el respectivo mantenimiento,
suministro y manejo de las materias primas que se requieren para el
funcionamiento. Además se analizarán los posibles problemas que
podrían ocurrir durante la operación y cómo resolverlos.
3.1. Operación y Control
Las instalaciones para la potabilización de agua están diseñadas
para tratar el agua cruda captada desde un río o pozo. La figura 3.1
indica las diferentes etapas en el proceso de potabilización.
116
CAPTACIONCOAGULACIÓN(Policloruro de Al)
DESINFECCIÓN(Hipoclorito de Sodio)
AEREACIÓN(Opcional)
FLOCULACIÓNSEDIMENTACIÓN(Placas Inclinadas)
FILTRACION I(Filtro de Arena)
FILTRACION II(Carbón Activado)
AGUA CRUDA(Río o Pozo)
ALMACENAMIENTO DE AGUA POTABLE
LODOS
FIGURA 3.1. PROCESO DE POTABILIZACIÓN
Descripción de Operación de la Planta
Antes de empezar a operar la planta se debe verificar lo siguiente:
Revisar que los niveles de la fuente de agua cruda sean los ade-
cuados para que se pueda abastecer de forma continua la planta.
Verificar que los tanques de almacenamiento de las soluciones de
desinfectante y coagulante estén llenos.
Controlar que todas las válvulas estén en la posición correcta, es-
pecialmente en los filtros, ya que ahí existe en mayor cantidad.
Revisar que los medidores de nivel estén en la posición correcta.
Verificar que el generador eléctrico esté en las condiciones apropia-
das para funcionar correctamente y con el tanque lleno de combus-
tible.
117
Dejar que el motor del generador se estabilice y caliente du-
rante unos cuantos minutos después de hacerlo arrancar.
Si el motor arranca pero no funciona, verifique que el genera-
dor esté en una superficie plana y nivelada. El motor está
equipado con un sensor de aceite bajo, el cual impedirá que
el motor funcione cuando el nivel del aceite esté por debajo
del valor umbral.
El agua cruda es captada desde un rio o pozo mediante una bomba
centrífuga, ésta ingresa a la planta potabilizadora con flujo continuo y
controlado, a su ingreso se realiza la coagulación y desinfección
dosificando soluciones de policloruro de aluminio y hipoclorito de
sodio, mediante el uso de dos bombas dosificadoras de iguales
características para producir una mezcla rápida.
Una vez que se han agregados los productos químicos el agua pasa
a la sección de floculación, la cual mediante una mezcla lenta hace
que se formen los flóculos y que crezcan en tamaño.
Se continua con las Sedimentación, mediante el uso de placas
inclinadas paralelas las mismas que permiten eliminar las partículas,
flóculos y partículas suspendidas, las mismas que se precipitan al
118
fondo del sedimentador a la tolva de lodos para luego ser eliminadas
mediante purgas periódicas cada 8 horas.
Luego del proceso de sedimentación, el agua es recolectada
mediante un vertedero que la traslada a una cámara de
almacenamiento para posteriormente ser enviada mediante una
bomba centrífuga a los tanques de filtración.
Para lo cual se usa un filtro presurizado con capas de grava y arena
y un filtro de carbón activado.
El filtro de arena retiene los sólidos de menor tamaño que no
pudieron ser eliminados en la sedimentación, el mismo que se
deberá limpiar en forma periódica realizando el proceso de
retrolavado.
Al salir del filtro de arena el agua es ingresa al filtro de carbón
activado, en donde se logra eliminar los residuos de pesticidas y
otras sustancias indeseables presentes en el agua, mejora el color
y sabor del agua. Al igual que el filtro de arena, el de carbón
activado se deberá limpiar en forma periódica realizando el proceso
de retrolavado.
119
Finalizado el proceso de filtrado, el agua ya es apta para el consumo
humano y es llevada al tanque de almacenamiento para de ahí ser
distribuida o directamente distribuida a la población.
Funcionamiento eléctrico de la planta
Una vez encendido el generador eléctrico, se enciende el tablero de
control energizando todo el sistema.
La bomba se succión que es autosebante y las bombas dosificadora
empiezan a funcionar.
El encendido de la bomba que alimenta los filtros está condicionado
a que el nivel en el cárcamo de bombeo sea el establecido. El
aumento del nivel puede ocurrir por la obstrucción de alguna válvula
o una incompleta apertura de la misma, también suele suceder por la
saturación de alguno de los filtros, en cuyo caso se debe realizar la
limpieza de los mismos mediante el retrolavado.
La operación de los filtros se explica con detalle más adelante.
120
Control de Nivel
Para controlar el nivel que el agua deberá tener en el cárcamo de
bombeo se utiliza un interruptor de nivel por flotador, el mismo que
enciende o apaga la bomba que alimenta a los filtros.
En la figura 3.2. se muestra la forma que tiene este equipo y su
funcionamiento.
FIGURA 3.2. INTERRUPTOR DE NIVEL TIPO FLOTADOR
121
Este tipo de controladores son muy utilizados para protección de los
sistemas de bombeo, son de fácil instalación y no requieren
mantenimiento. A continuación se indican las características
técnicas.
Características técnicas del interruptor de nivel
Marca: DISIBEINT
Modelo: INMR-C
Función: Controlar un máximo y/o mínimo nivel en un proceso de
llenado y vaciado de líquidos.
Usos: Aguas limpias y residuales sin formación de cortezas.
Conexión: Por Cable.
Material del Flotador: Polietileno antichoque.
Material del contrapeso: Acero Inoxidable AISI303.
Conexión eléctrica: Butilico 3x1mm2 (alta flexibilidad)
Longitud del cable: 2 m
Tipo de contacto: Microrruptor 1 inversor.
Tensión máxima: 250 VCA
Intensidad Máxima: 15 A
Presión máxima: 4 Kg/cm2.
Densidad: 0.8 g/cm3.
Temperatura de trabajo: 60ºC.
Dimensiones: ø65 x 140 mm
Peso: 176 gr Contrapeso 345gr
122
Clase de Protección: IP68
Funcionamiento del Área de Filtrado
La figura 3.3 muestra al filtro de arena y carbón activado en servicio,
indicando que válvulas deben estar abiertas o cerradas para su
correcto funcionamiento.
A continuación se describirá el procedimiento para la puesta en
marcha tanto del filtro de arena como del de carbón activado,
también se indicará como realizar el retrolavado de cada uno de
ellos.
Puesta en Marcha del Filtro de Arena
Controlar que todas las válvulas estén cerradas con excepción de
las que dan el ingreso al filtro de arena, tal como se muestra en la
figura 3.4.
Abrir lentamente la válvula de purga o drenaje y eliminar el agua
filtrada hasta que el contenido de turbidez esté dentro de los niveles
recomendados por las normas locales (5 NTU). Normalmente esto
toma un tiempo de 5 a 8 minutos.
123
Una vez terminado se configuran las válvulas tal como lo muestra la
figura 3.3 para la puesta en funcionamiento del filtro.
PURGA
FILTRO DE ARENA
PURGA
FILTRODE CARBON ACTIVADO
RETROLAVADORETROLAVADO
ALMACENAMIENTO
VIENE DELSEDIMENTADOR
VALVULAABIERTA
VALVULACERRADA
VENTEO VENTEO
FIGURA 3.3. FILTROS EN FUNCIONAMIENTO
124
FILTRO DE ARENAFILTRO
DE CARBON ACTIVADO
RETROLAVADORETROLAVADO
ALMACENAMIENTO
VIENE DELSEDIMENTADOR
VALVULAABIERTA
VALVULACERRADA
VENTEO VENTEO
PURGA PURGA
FIGURA 3.4. PUESTA EN MARCHA DEL FILTRO DE ARENA
Retrolavado del filtro de arena
EI ciclo de retrolavado es el proceso por medio del cual las
partículas atrapadas en el medio de arena son removidas de la
arena y afuera del filtro, el retrolavado se lo hace individualmente del
filtro de carbón activado para provocar la agitación máxima de la
125
cama de arena. Provocado por un diferencial de presión, ya sea por
período de tiempo, o manualmente.
El filtro deberá retrolavarse cada vez que la caída de presión debida
a suciedad acumulada en el lecho filtrante sea de 0.2 Kg/cm² (2.8
psi) o cuando el agua de salida tenga una turbidez mayor a 5 NTU,
para esto se deberá anotar los valores presión en el manómetro
instalado en la entrada del filtro, cuando empieza a funcionar y
medirla periódicamente hasta que se obtenga el diferencial de
presión requerido para inicial el retrolavado.
EI flujo continua por un periodo predeterminado de tiempo,
típicamente 8 minutos, suspendiendo los cuerpos y partículas
extrañas, arrastrándolos hacia fuera pasando a través de la entrada
superior del y de la tubería de retrolavado, tal como se muestra en la
figura 3.5.
A continuación se indican los pasos a seguir para realizar
correctamente el retrolavado del filtro de arena:
1. Cerrar lentamente la válvula de entrada al filtro de arena.
2. Cerrar lentamente la válvula de salida al filtro de carbón activado.
3. Abrir las válvulas para que el agua entre por la parte inferior del filtro.
En este momento el filtro empieza a liberarse de las partículas acu-
126
muladas, las mismas que salen por la parte superior del filtro a través
de la tubería de retrolavado.
4. Cuando se ha cumplido con este requerimiento se pone nuevamente
en funcionamiento el filtro de arena como se indica en la figura 3.3.
FILTRO DE ARENAFILTRO
DE CARBON ACTIVADO
RETROLAVADORETROLAVADO
ALMACENAMIENTO
VIENE DELSEDIMENTADOR
VALVULAABIERTA
VALVULACERRADA
VENTEO VENTEO
PURGA PURGA
FIGURA 3.5. RETROLAVADO DEL FILTRO DE ARENA
127
Puesta en Marcha del Filtro de Carbón Activado
La puesta en marcha es igual a la que se realizó para el filtro de
arena, tal como se muestra en la figura 3.6. Igualmente el tiempo
que dura este procedimiento es de 5 a 8 minutos.
PURGA
FILTRO DE ARENA
PURGA
FILTRODE CARBON ACTIVADO
RETROLAVADORETROLAVADO
ALMACENAMIENTOVIENE DEL
SEDIMENTADOR
VALVULAABIERTA
VALVULACERRADA
VENTEO VENTEO
FIGURA 3.6. PUESTA EN MARCHA DEL FILTRO DE CARBÓN ACTIVADO
128
Retrolavado del Filtro de Carbón Activado
EI ciclo de retrolavado es el proceso por medio del cual las
partículas atrapadas en el carbón son removidas hacia afuera del
tanque del filtro, el retrolavado se lo hace individualmente para
provocar la agitación máxima de la cama de carbón. Provocando un
diferencial de presión, ya sea por período de tiempo, o
manualmente.
EI flujo continúa por un periodo predeterminado de tiempo,
típicamente un minuto, suspendiendo los cuerpos y partículas
extrañas, arrastrándolos hacia fuera pasando a través de la entrada
superior del tanque y de la tubería de retrolavado, tal como se
muestra en la figura 3.7.
1. Cerrar lentamente la válvula de entrada al filtro de carbón.
2. Cerrar lentamente la válvula de salida al filtro de carbón activado.
3. Abrir las válvulas para que el agua entre por la parte inferior del filtro.
En este momento el filtro empieza a liberarse de las partículas acu-
muladas, las mismas que salen por la parte superior del filtro a través
de la tubería de retrolavado.
4. A continuación se indican los pasos a seguir para realizar correcta-
mente el retrolavado del filtro de carbón activado.
129
5. Cuando se ha cumplido con este requerimiento se pone nuevamente
en funcionamiento el filtro de carbón activado como se indica en la fi-
gura 3.3.
PURGA
FILTRO DE ARENA
PURGA
FILTRODE CARBON ACTIVADO
RETROLAVADORETROLAVADO
ALMACENAMIENTO
VIENE DELSEDIMENTADOR
VALVULAABIERTA
VALVULACERRADA
VENTEO VENTEO
FIGURA 3.7. RETROLAVADO DEL FILTRO DE CARBÓN ACTIVADO
Control de la Calidad del Agua
El operador de la planta potabilizadora deberá realizar diariamente y
por cada turno los siguientes pasos:
130
1. Chequear que las bombas que transportan el agua esté operando co-
rrectamente.
2. Que exista suficiente cloro y policloruro de aluminio en los tanques de
almacenamiento.
3. Que las bombas dosificadoras de coagulante y desinfectante estén
trabajando correctamente.
4. Medir y verificar una vez por turno que el cloro residual y el pH estén
dentro de los parámetros requeridos. Más adelante se indicará el pro-
cedimiento.
5. Medir una vez por turno los cloruros en el agua que entra al tanque
de coagulación. Más adelante se indicará el procedimiento.
6. Dos veces por turno se hará una inspección visual, se cogerá mues-
tra del agua que sale del filtro de carbón activado en una botella plás-
tica transparente. El agua deberá ser cristalina, sin olor ni color.
7. Pedir por escrito con ocho días de anticipación los productos y reacti-
vos químicos para el control y proceso de agua.
8. Se hará retrolavado al filtro de arena y carbón activado cuando au-
mente la presión de trabajo o la turbidez del agua sea mayor a 5
NTU.
Por ser una planta potabilizadora de emergencia y que trabajará por
lo general en lugares aislados o de desastres, no se mide todos los
parámetros puesto que requiere de mucho tiempo, equipos y de un
personal especializado. Los principales parámetros que se deben
131
medir y los que más preocupan son el pH, el cloro residual y los
cloruros.
Medición de Cloro Residual y pH
Lavar dos probetas con el agua que se va analizar. Luego
llenar cada una con esta misma agua hasta la señal de
enrase (5 ml).
En la primera probeta agregar 5 gotas de ototolidina y agitar.
En la segunda probeta agregar 5 gotas de rojo de fenol y
agitar.
Luego se compara con sus respectivos colores.
Para pH debe ser de 6,8 a 7,8
Para cloro residual el valor debe ser 0,3 a 1,5 mg/l.
Medición de Cloruros
Lavar la probeta con el agua que se va analizar, luego llenar
con esta misma agua hasta la señal de enrase. (5 ml).
Agregar 4 gotas de cromato de potasio al 5 % y agitar.
Ir agregando nitrato de plata al 0.248% gota a gota hasta que
cambie de color, de color amarillo pasa a color café ladrillo.
132
Multiplicar el número de gotas consumidas por cinco y el resul-
tado será en mg/lt de cloruros presentes en el agua, que no de-
ben ser más e 50mg/l.
La máxima cantidad permisible de cloruros en el agua potable es de
250 mg/l, el valor de 50mg/l este valor se estableció más por
razones de sabor que por razones sanitarias.
En la tabla 24 se indica los problemas más comunes que podrían
presentarse durante la operación de la planta y como pueden ser
resueltos.
TABLA 24
PROBLEMAS Y SOLUCIONES DURANTE LA OPERACIÓN DE LA PLANTA
PROBLEMA CAUSA SOLUCIÓN
No llega agua a la planta
La bomba su-mergible no es-tá succionando agua.
Válvula de sali-da de bomba cerrada.
Limpiar área succión de agua, desde el inicio de la tu-bería, incluido la bomba.
Comprobar la falta de ener-gía en todo el sector.
Comprobar que la falta de energía es solo en el tablero eléctrico. De ser así, llamar a un profesional en la materia.
Si la válvula de salida de la bomba está abierta pero no pasa agua, cambiar la válvu-la.
Aumenta la Turbidez del Agua Potabilizada
No se produce una buena coa-gulación
Revisar que el tanque del coagulante este con suficien-te producto
Limpiar todas las partes de la
133
bomba dosificadora tanto de entrada y salida
Verificar que la bomba dosifi-cadora no esté dañada o ta-pada.
El filtro de are-na no trabaja correctamente
Retrolavar el filtro, hasta que salga agua clara. Si el pro-blema persiste, quiere decir que no hay arena en la uni-dad, por lo tanto se debe re-poner las cantidades faltan-tes de arena y grava.
El filtro de car-bón activado no trabaja co-rrectamente
Retrolavar el filtro, hasta que salga agua clara. Si el pro-blema persiste, quiere decir que no hay suficiente carbón activado o que el tiempo de vida del carbón activado ya termino, por lo tanto se debe reponer la cantidad faltante o reemplazar todo el carbón.
Aumento la Turbidez del agua cruda
Realizar una nueva prueba de jarras para determinar la dosis requerida de coagulan-te.
De ser excesiva la turbidez de ser posible se deberá cambiar la fuente de agua cruda o instalar un Presedi-mentador.
Porcentaje de cloro insuficiente en el agua potabilizada
No se produce una adecuada desinfección del agua
Revisar que el tanque del cloración este con suficiente producto.
Limpiar todas las partes de la bomba dosificadora tanto de entrada y salida
Verificar que la bomba dosifi-cadora no esté dañada o ta-pada.
De producirse por el aumento de la turbidez en el agua cru-da, esta se solucionaría mo-dificando la dosis de coagu-lante.
3.2. Manejo de Reactivos
134
Para el manejo de los reactivos químicos y la preparación de la
solución coagulante y desinfectante se recomienda el uso de equipo
de protección personal adecuado como son:
Equipo de Protección Personal EPP:
Guantes
Mascarilla
Gafas a prueba de salpicadura
Botas de hule
Las fichas técnicas y de seguridad proporcionarán una información
más detallada de cada uno de los productos químicos utilizados y su
manejo, dicha información se encuentra en los Anexos.
Preparación de la solución de coagulante
Llenar un tanque plástico de 50 galones con agua hasta la mitad.
Con mucha precaución añadir dos sacos de coagulante de 25
kilogramos y agitar con una paleta hasta su disolución total, luego se
llena el volumen restante con agua, sin que se rebose.
Se retira la manguera de succión de la bomba dosificadora y se
introduce la solución al tanque de almacenamiento, finalmente se
vuelve a colocar la manguera, se conecta, se gradúa la bomba y se
puede comenzar la dosificación.
135
Preparación de la solución desinfectante
Llenar un tanque plástico de 50 galones con agua hasta la mitad.
Con mucha precaución añadir 10 kilogramos de cloro granulado y
agitar con una paleta hasta su disolución total, luego se llena el
volumen restante con agua, sin que se rebose.
Se retira la manguera de succión de la bomba dosificadora y se
introduce la solución al tanque de almacenamiento, finalmente se
vuelve a colocar la manguera, se conecta, se gradúa la bomba y se
puede comenzar la dosificación.
3.3. Mantenimiento de la Planta
Antes de realizar cualquier mantenimiento, ya sean las bombas o las
partes que forman la planta, se debe verificar que la fuente de
energía esté desconectada, en este caso la fuente de energía es el
generador eléctrico.
Limpieza de la Planta
Por cuestiones de limpieza se debe dar mantenimiento a las placas
del sedimentador cada 8 días, este tiempo puede variar de acuerdo
a las características del agua cruda que se esté utilizando. Para este
propósito las placas pueden ser desmontadas del sedimentador y
136
lavadas por separado, dejando espacio para la limpieza interior del
tanque.
Los filtros se limpian cada dos días en forma general, pero también
depende de las condiciones del agua y eso queda a criterio del
operador de la planta. Sobre todo si se observa que la calidad del
agua que sale de la planta empieza a disminuir.
Cada una de los procesos de potabilización que conforman la planta
tiene conexiones con válvulas que les permiten eliminar los sólidos
acumulados debido al funcionamiento propio de la planta.
Se realizará un chequeo anual a cada una de las partes para
verificar que no existan fisuras u oxidación.
Como la planta solo funcionará eventualmente, es decir, cuando
existan emergencias que requieran de su uso inmediato. El
mantenimiento, especialmente de las partes móviles como bombas y
generador, se realizará en función de la variación los parámetros
óptimos de funcionamiento.
Cuando la planta no esté en funcionamiento deberá mantenerse
completamente limpia y seca, libre de cualquier residuo o
contaminante a fin de que no se produzcan incrustaciones que
137
generen corrosión. Los filtros deberán vaciarse por completo del
material filtrante.
Mantenimiento del Motor
Para evitar arranques accidentales, retire y ponga a tierra el alambre
de la bujía antes de realizar cualquier tipo de servicio.
Aceite
Cambie el aceite cuando el motor esté tibio. Consulte las
especificaciones de aceite para seleccionar el aceite adecuado
según su entorno de operación.
1. Retire el tapón de drenaje de aceite con un dado de 15 mm y
una extensión.
2. Deje que el aceite se drene completamente.
3. Vuelva a colocar el tapón.
4. Retire la tapa de llenado/varilla indicadora de aceite para
agregar el aceite.
5. Agregue 0,63 cuartos de galón (0,6 L) de aceite y vuelva a
colocar la tapa de llenado/varilla indicadora de aceite.
6. Deseche el aceite usado en una planta aprobada para el
tratamiento de desechos.
138
Bujías
1. Retire de la bujía el cable de la misma.
2. Use la herramienta para bujías que viene con el generador
para retirarla.
3. Revise el electrodo en la bujía. Debe estar limpio y no
desgastado para producir la chispa de encendido.
4. Cerciórese de que la abertura de la bujía sea de 0,7 – 0,8mm
(0,028 - 0,031 pulg.).
5. Al reemplazarla, consulte la tabla de recomendaciones sobre
bujías.
6. Atornille cuidadosamente la bujía en el motor.
7. Use la herramienta para bujías a fin de instalarla firmemente.
8. Conecte el alambre de la bujía en la misma.
Filtro de aire
1. Retire la cubierta a presión que sujeta el filtro de aire al
conjunto.
2. Retire el elemento de espuma.
3. Lávelo con detergente líquido y agua. Estrújelo totalmente en
un paño limpio hasta secarlo.
4. Satúrelo con aceite de motor limpio.
139
5. Estrújelo en un paño absorbente limpio para eliminar el
exceso de aceite.
6. Coloque el filtro en el conjunto.
7. Vuelva a colocar la tapa del filtro y encájela en su lugar.
Parachispas
1. Deje que el motor se enfríe completamente antes de dar servicio
al parachispas.
2. Retire los dos tornillos que sujetan la placa protectora que retiene
el extremo del parachispas al silenciador.
3. Retire la pantalla del parachispas.
4. Use un cepillo de alambre y elimine cuidadosamente los
depósitos de carbono de la pantalla del parachispas.
5. Reemplace el parachispas si está dañado.
6. Coloque el parachispas en el silenciador y fíjelo con los dos
tornillos
Mantenimiento del Generador
Cerciórese de mantener el generador limpio y correctamente
almacenado. Opere la unidad en una superficie plana y nivelada en
140
un entorno limpio y seco. No exponga la unidad a condiciones
extremas, polvo, suciedad, humedad excesivos ni a vapores
corrosivos.
Use un paño húmedo para limpiar las superficies exteriores del
generador. Use un cepillo de cerdas suaves para eliminar la
suciedad y el aceite. Use un compresor de aire (25 PSI) para
despejar la suciedad y los desechos del generador. Revise todos los
orificios y ranuras de ventilación para cerciorarse de que estén
limpios y despejados.
Ya que la planta puede o no funcionar durante todo el año,
dependiendo de las situaciones que se presente, hay que tener en
cuenta que si no se usa por tiempos prolongados ni periódicos, el
generador debe arrancarse al menos una vez cada 14 días y dejarlo
funcionar por lo menos durante 20 minutos.
Se debe revisar diariamente el nivel de aceite y agregar según sea
necesario.
Mantenimiento de las Bombas Centrifugas
Siempre desconecte el suministro eléctrico antes de trabajar sobre la
bomba o los controles.
141
Los cojinetes de bola se encuentran en el motor y forman parte de
él, estos están permanentemente lubricados y no es necesario
engrasarlos.
El líquido bombeado provee la lubricación que se necesita. Si la
bomba se hace funcionar en seco, las partes rotativas se
agarrotarán y se dañará el sello mecánico. No opere la bombas
influjo o con muy poco flujo. La energía que se imparte al líquido se
convierte en calor. El líquido puede convertirse en vapor. Las partes
rotativas requieren de líquido para evitar la estriación o el
agarrotamiento.
A continuación se describe el desmontaje completo de la unidad.
Prosiga sólo hasta donde sea necesario para efectuar las tareas de
mantenimiento requeridas.
1. Desconecte el suministro eléctrico.
2. Desagote el sistema y limpie con una descarga de agua si
fuera necesario.
3. Retire los bulones de sujeción del motor.
4. Desmontaje del extremo del líquido:
5. Retire los tornillos de la carcasa.
6. Retire el conjunto posterior retractable de la carcasa.
142
7. Retire el conjunto de tobera/venturi y los anillos en O.
8. Retire la aleta guía.
9. Retire el impulsor girando en el sentido contrario a las agujas
del reloj.
Al retirar la cubierta del extremo del motor, sostenga las partes
planas sobre el eje con una llave para impedir la rotación.
A partir de aquí, el desmontaje adicional requiere que se retire el
sello mecánico. Se recomienda instalar un sello mecánico nuevo al
volver a armar la bomba.
1. Lubrique el eje y el sello mecánico con agua jabonosa.
2. Retire la porción rotativa del sello mecánico.
3. Retire los tornillos del adaptador del motor y separe el adapta-
dor del motor del motor.
4. Retire la porción estacionaria del sello mecánico del adapta-
dor del motor.
Mantenimiento de la Bomba Dosificadora
143
Para realizar cualquier trabajo que contemple manejar las soluciones
de desinfección y coagulación, se deberá colocar el equipo de
protección personal.
Previo a realizar el mantenimiento de las bombas dosificadoras, se
debe verificar que no esté energizada, despresurizar el tubo de
descarga y vaciar cualquier residuo de solución que se encuentre en
la bomba o en la válvula inyectora.
Este tipo de equipos necesitan de poco mantenimiento,
generalmente es suficiente con limpiar el filtro de fondo una vez al
año.
Para aditivos que tienden a formar cristalizaciones como el
hipoclorito de sodio, realizar más a menudo el mantenimiento,
periódicamente una vez al mes o antes de un periodo de inactividad
de la bomba. Proceder de la siguiente manera:
Hacer aspirar agua por la bomba durante quince minutos de
modo de extraer el producto dosificado.
Sustituir el agua con ácido utilizado en la piscina, circulando
por diez minutos.
Hacer aspirar nuevamente el agua, por 15 minutos.
144
Para evitar daños al dosificador, es necesario sustituir el tubo de la
bomba cada 500 horas de trabajo.
145
CAPÍTULO 4
4. COSTOS
En el presente capítulo se indicará el cronograma para la fabricación de
la planta potabilizadora, las consideraciones que se deben tener a la hora
de construirla y armarla. Además el costo de fabricar dicha planta y su
operación.
4.1. Cronograma de Fabricación
Para la fabricación de la planta se utilizará acero inoxidable AISI
304L, para soldar este tipo de acero se utiliza el sistema GTAW o
TIG, que proporciona soldaduras homogéneas, de buena apariencia
y con un acabado completamente liso.
Posterior a la soldadura se realiza el decapado, que es la
eliminación de una fina capa de metal de la superficie del acero
146
inoxidable, se utilizan mezclas de ácido nítrico, con el fin de eliminar
las manchas de termocoloración producidas por la soldadura.
En el Apéndice D se muestra el cronograma de fabricación de la
planta, se indican las especificaciones técnicas del material a
construir e información del proceso de soldadura utilizado.
En el Apéndice E se indican los planos de la planta, los mismos que
dan detalles de la construcción de las partes más importantes de la
planta, así como también se muestran vistas de cómo queda la
planta armada en su totalidad.
4.2. Análisis de Costos
Se determinará a continuación el costo de producir un metro cúbico
de agua mediante el uso de la planta potabilizadora.
Costo de Fabricación
En la tabla 25 se indican los costos de fabricación de cada una de
las partes de la planta potabilizadora.
147
TABLA 25
COSTOS DE FABRICACIÓN DE LA PLANTA
Descripción Cant.Costo
Unitario($)
Costo total($)
Diseño 1 1000 1000
Remolque de 2 TON de 1 eje 1 1500 1500
Tanque de SedimentaciónFloculación, Tolva de Lodos
1 2116,93 2116,93
Filtro de Arena 1 380,58 380,58
Filtro de Carbón Activado 1 499,08 499,08
Tanque de Almacenamiento de Agua Potable
1 2000 2000
Tanque para Químicos 2 25 50
Bomba de Captación 1 468 468
Bomba para Alimentar Filtros 1 865 865
Bombas Dosificadoras 2 450 900
Generador Eléctrico 1 547,01 547,01
Válvulas Bola ø1” 14 17,04 238,56
Válvulas Bola ø1 ½” 4 25,56 102,24
Válvulas Bola ø1/2” 4 8,47 33,88
Tuberías y Conexiones 1 96,96 96,96
Tablero de Control 1 600 600
Colorímetro 1 150 150
Luminarias 4 6,33 25,32
Estructura Soportante 1 458,25 458,25
Gastos Varios 1 100 100
Costo de Fabricación 12131,81
148
Depreciación de la Planta
Para la depreciación de la planta se asume una vida útil de 20 años
y un valor de desecho de 20% del valor de la planta
Depreciaci ón Anual=Costo de Fabricación−Valor de DesechoVidaÚ til
Depreciaci ón Anual=12131,81−0.2(12131,81)
20años
Depreciaci ón Anual=485.27 $/añ o
Depreciaci ón porm3=485.27$
año×
1añ o365d í as
×1d í a
50m3
Depreciaci ón porm3=0.026$
m3
Costo de Operación
Policloruro de Aluminio PAC
El precio en el mercado del PAC en estado sólido es 0.9 $/Kg.
De los valores obtenidos en Capítulo 2 se obtiene que el consumo
diario de PAC es 0.75Kg/día.
Costo PAC=0.9$Kg
×0.75Kgdía
×día
50m3
Costo PAC=0.0135$
m3
149
Hipoclorito de Sodio NaOCl
El precio en el mercado del PAC en estado sólido es 0.9 $/Kg.
El consumo diario de desinfectante es 1g/m3 = 10-3Kg/m3
Costo NaOCl=7$Kg
×10−3 Kg
m3
Costo NaOCl=0.007$ /m3
Arena y Grava
El precio de la arena y grava es aproximadamente igual, así que se
asumirá un solo valor: 0.75 $/Kg.
Densidad del arena (ρ)= 2650 Kg/m3
Volumende Arena=π D2
4h
Volumende Arena=π (0.385m)2
40.6m
Volumende Arena=0.0698m3
masa (arena )=densidad×volumen=2650Kg /m3×0.0698m3
masa (arena )=184.97Kg /m3
El tiempo de vida útil de la arena depende de las características de
la fuente de agua, pero por lo general es de 2 años.
Costo arena=0.75$Kg
×184.97Kg
m3 x2añ os×
1año365d í a
×1d í a
50m3
150
Costo arena=0.003 $/m3
Carbón Activado CA
Precio: 3.5 $/Kg.
Densidad del CA (ρ)= 450 Kg/m3
Volumen=π D2
4h
VolumendeCA=π (0.47m)2
40.5m
VolumendeCA=0.1734m3
masa (CA )=densidad×volumen=450Kg/m3×0.1734m3
masa (CA )=78.03Kg /m3
El tiempo de vida útil del carbón activado depende de las
características de la fuente de agua, pero por lo general es de 1 año.
Costo arena=3.5$Kg
×78.03Kg
m3 xa ño×
1año365 d í a
×1d í a
50m3
Costo arena=0.01$ /m3
Combustible
El precio de la gasolina súper es 1.68$/galón
El consumo aproximado es de 4 galones por día.
Costo combustible=1.68$gal
×4gald í a
×1d í a
50m3
Costo combustible=0.134 $/m3
151
En caso de contar con el suministro energía eléctrica que
proporciona la red local, el valor por consumo se vería reemplazado
por un mucho menor, tal como se muestra a continuación.
Costo ( energí ael é ctrica )=1.38kW ×24hd í a
×1d í a
50m3×
0.08$kWh
Costo ( energí ael é ctrica )=0.049 $/m3
Mano de Obra
La planta fue diseñada de forma sencilla, con información detallada
para que su operación pueda ser realizada por una sola persona.
Se requerirán 3 turnos de 8 horas para completar las 24 horas de
trabajo.
Salario= (Bá sico׿meses )+Dé cimo 3ro+Dé cimo4 ¿
Salario= (264×12 )+264+264
Salario= 3696$persona×año
Costo= 3696 $persona×añ o
×3 personas×1añ o
365d í as×d í a
50m3
Costo=0.607 $ /m3
Mantenimiento de la Planta
Se toma como el 3% del costo de la planta.
CostoMantenimiento=0.03×Costo de la Planta
152
CostoMantenimiento=0.03×12131.81
CostoMantenimiento=363.95$ /añ o
CostoMantenimiento=363.95$
año×
1año365d í as
×1d í a
50m3
CostoMantenimiento=0.019$ /m3
Los costos de operación se resumen en la tabla 26 y los costos
finales de producir un metro cúbico de agua potable mediante el uso
de la planta se muestran en la tabla 27.
TABLA 26
COSTOS DE OPERACIÓN DE LA PLANTA
DescripciónCosto($/m3)
Policloruro de Aluminio 0.0135
Hipoclorito de Sodio 0.007
Arena y Grava 0.03
Carbón Activado 0.01
Combustible 0.134
Mano de Obra 0.607
Mantenimiento 0.019
Costo de Operación 0.82
153
TABLA 27
COSTOS TOTAL DE PRODUCCIÓN DE LA PLANTA
Descripción Costo($/m3)
Costo de Operación 0.82
Depreciación de la Planta 0.026
COSTO TOTAL ($/m3) 0.85
154
CAPÍTULO 5
5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
A continuación se indican las conclusiones que se obtuvieron en la
realización del presente proyecto y las recomendaciones sobre el mismo.
5.1. CONCLUSIONES
Al utilizar un sedimentador de alto rendimiento como lo es el de
placas inclinadas, se logro reducir significativamente el espacio que
ocupa el proceso de sedimentación, el ahorro de espacio es de
aproximadamente un 90% con respecto a sedimentadores
convencionales, además la eficiencia del mismo no se ve reducida
significativamente cuando la turbidez del agua aumenta, situación
que si se da en sedimentadores convencionales.
155
El uso de filtros a presión para el proceso de filtrado con arena y
carbón activado permite realizar una filtración rápida, efectiva y con
un espacio reducido.
Al usar para la floculación el mecanismo hidráulico de pantallas, se
eliminó el uso de un motor eléctrico que comúnmente realiza esta
tarea, reduciendo así el consumo de combustible para el
funcionamiento de la planta.
Se seleccionó un generador eléctrico de 3500W que suministra la
energía que necesita la planta para funcionar.
Si bien el objetivo de la planta no es el lucro, si no suministro
confiable de agua potable, especialmente en situaciones de
emergencia, se comprueba que el costo de producción por metro
cúbico de agua es relativamente bajo, 0.85 dólares por metro cúbico.
Como resultado final se obtuvo un sistema de potabilización
compacto, modular y portable que cabe dentro de una estructura
soportante de 1.5x2.5x1.55 metros que puede ser movilizado
fácilmente al lugar que se requiera mediante el uso de un remolque.
156
5.2. RECOMENDACIONES
Se recomienda en lo posible el uso de reactivos en estado sólido ya
que de esta manera es más fácil transportarlos y dura más tiempo
almacenado.
La planta deberá estar lo más cerca posible de la fuente de agua a
potabilizar. Procurar que el lugar donde se vaya a funcionar la planta
este nivelado.
Explicar al operador el funcionamiento de la planta de manera clara y
sencilla, para esto deberá realizarse un manual resumiendo toda la
información proporcionada en el presente proyecto.
De existir dudas sobre la contaminación de la fuente de agua cruda
con metales pesados, deberá realizarse un análisis químico completo
al agua para determinar si es posible que sea procesada por la
planta.